Курсовые и дипломные работы
Дипломные работы, связанные с кафедрой
Текущие работы, выполняемые на кафедре
Зонная струкутра трехслойных топологических изоляторов InAs/GaSb С
Студент: Тимофей Алексеевич Соколов
Руководитель:
А. В. Иконников
В работе изучаются трехслойные гетероструктуры InAs/GaSb, представляющие собой альтернативу на основе материалов A3B5 широко известным топологическим изоляторам HgTe/CdHgTe с одиночными квантовыми ямами. Структуры исследуются транспортными (эффект Холла), оптическими (спектры фотопроводимости) и магнитооптическими (циклотронный резонанса) методами с целью выявления особенностей зонного спектра и их зависимостей от параметров структур.
Остаточная фотопроводимость в гетероструктурах HgTe/CdHgTe с одиночными квантовыми ямами С
Студент: Михаил Константинович Сотничук
Руководитель:
А. В. Иконников
Работа посвящена выявлению основных особенностей спектров остаточной фотопроводимости в гетероструктурах HgTe/CdHgTe с одиночными квантовыми ямами (КЯ). Будет предпринята попытка демонстрации обратимой смены типа проводимости, используя знания, полученные при исследованиях таких же гетероструктур с двойными КЯ.
Избранные защищенные работы за последние пять лет
Получение и исследование магнитных и упругих свойств неорганических нанокомпозитов для нейростимуляции М
Студент: Дмитрий Александрович Канурин
Руководитель:
А. М. Тишин
Магнитоэлектрические наночастицы (МЭНЧ) широко применяются в различных областях биомедицины – нейростимуляции, онкотерапии и других. В работе в качестве перспективных МЭНЧ рассматриваются композитные частицы, состоящие из магнитострикционного ядра и пьезоэлектрической оболочки. В качестве ядра частицы был выбран магнетит Fe3O4 из-за его нетоксичности и биосовместимости, а также изученных магнитострикционных свойств; в качестве оболочки был использован пьезоэлектрический титанат бария BaTiO3. В работе был выполнен синтез наночастиц магнетита различных размеров, полученные наночастицы были покрыты оболочкой из титаната бария. Выполнена характеризация образцов различными методами.
Эволюция электронного транспорта в пленках с резистивными переключениями при дестабилизации проводящего состояния М
Студент: Вадим Александрович Пшеничный
Руководитель:
К. А. Дроздов
В ряде органических полупроводниковых пленок возможно прорастить сложную взаимоперекрывающуюся сеть одномерных нитей из материала контакта. Состояние системы нанонитей (количество нитей на единицу объемы и их степень взаимного перекрытия) динамически меняется в зависимости от внешнего воздействия. Показано, что структура нанонитей в пленках может обладать селективной чувствительностью к длине волны внешнего излучения и частоте переменного электрического поля. Предложены модели, описывающие поведение системы.
Влияние температуры на частотные и мощностные характеристики квантово-каскадных лазеров терагерцового диапазона М
Студент: Дмитрий Алексеевич Белов
Руководитель:
А. В. Иконников
Выполнены исследования температурной деградации и перестройки частоты генерации под действием тока и температуры терагерцовых (ТГц) квантово-каскадных лазеров (ККЛ), полностью изготовленных в России. Продемонстрировано уменьшение частот лазеров с ростом температуры на несколько ГГц, а также увеличение частот с ростом тока с коэффициентом до 24,7 МГц/мА. Совместное использование этих эффектов позволяет непрерывно менять частоту излучения ТГц ККЛ в диапазоне свыше 10 ГГц, что сравнимо со многими ККЛ специальных конструкций.
Исследование магнитных свойств магнитомягких и магнитотвердых материалов важных для применения в высокоэффективных вентильных двигателях М
Студент: Артем Александрович Телица
Руководитель:
Е. В. Милов
В работе изучались зависимости потерь тонколистовых электротехнических сталей в магнитных полях высокой интенсивности и частоты, а также изучалась возможнолсть получения анизотропных порошков на основе соединения (Sm, Zr)(Co,Cu,Fe)z, чьи магнитные свойства были бы приближены к традиционным спеченным магнитам на основе соединения Sm2CO17.
Магнитострикция в многокомпонентных соединениях на основе редкоземельных металлов и железа со структурой фаз Лавеса М
Студент: Марина Романовна Хоменко
Руководитель:
Н. Ю. Панкратов
В работе было проведено комплексное изучение структурных, магнитных и магнитострикционных характеристик многокомпонентных соединений на основе SmFe2 и TbFe2. Рассмотрено влияние замещение в 3d и редкоземельной подрешётках на свойства соединений RT2. Для этого были исследованы магнитные и магнитострикционные характеристики систем Sm0.2(Gd,Y)0.8Fe2 с замещением самария иттрием и гадолинием, Sm0.2(Dy,Y)0.8Fe2 с замещением самария диспрозием и иттрием, Tb0.16Ho0.84(Fe,Co)2 с замещением железа кобальтом и Tb0.16Ho0.84(Fe,Ni)2 с замещением железа никелем.
Моделирование бистабильного оптического отклика планарного полупроводникового микрорезонатора Б
Студент: Илья Александрович Смагин
Руководитель:
С. Г. Тиходеев
Целью работы является изучение теоретических методов описания оптической бистабильности в брэгговских микрорезонаторах. В работе рассматривается феноменологический метод описания оптической бистабильности за счет нелинейного сдвига резонансной частоты экситона с ростом интенсивности резонансной накачки (т.н. синего сдвига экситона), а также альтернативного механизма, за счет ослабления силы экситонного осциллятора. Второй механизм менее исследован в литературе, поскольку до сих пор экспериментальное исследование экситон-поляритонных эффектов бистабильности и мультистабильности проходило, в основном, в брэгговских микрорезонаторах с экситонами Ванье — Мотта большого радиуса, в которых эффекты синего экситонного сдвига являются доминирующими. Однако в последнее время интерес исследователей привлекли структуры, содержащие т.н. Ван-дер-Ваальсовые полупроводниковые слои (двумерные слои дихалькогенидов переходных металлов). В таких системах, из-за эффекта диэлектрического усиления экситона, экситоны связаны сильнее, их размеры меньше, и их свойства оказываются ближе к свойствам экситонов Френкеля. В частности, можно ожидать большей роли ослабления с ростом интенсивности накачки силы экситонного осциллятора. В работе с помощью оптической матрицы рассеяния решены уравнения Максвелла для брэгговского микрорезонатора, содержащего в активной области квантовую яму с квазидвумерными экситонами, с нелинейным эффектом ослабления силы осциллятора с ростом интенсивности экситонной поляризации. Продемонстрировано возникновение оптической бистабильности, найдены диапазоны параметров системы и интенсивности света, при которой возможно наблюдение бистабильности из-за уменьшения экситонной силы осциллятора.
Моделирование бистабильного оптического отклика экситон-поляритонов в фотонно-кристаллическом слое Б
Студент: Алексей Антонович Воскобойник
Руководитель:
С. Г. Тиходеев
Целью работы является изучение теоретических методов описания оптической бистабильности в резонансных твердотельных фотонных структурах типа брэгговских микрорезонаторов и фотонно-кристаллических слоев с квантовыми ямами. В работе рассматривается феноменологический метод описания оптической бистабильности за счет нелинейного сдвига резонансной частоты экситона с ростом интенсивности резонансной накачки. С помощью Фурье-модального метода и оптической матрицы рассеяния убедительно доказывается образование т.н. волноводных экситон-поляритонов в диэлектрических фотонно-кристаллических слоях, содержащих квантовые ямы с квазидвумерными экситонами. Вычислено также распределение электромагнитного поля в области встроенной квантовой ямы под действием резонансной с волноводным экситон-поляритоном внешнего возбуждения и показана его сильная пространственная неоднородность. Основной вывод работы состоит в том, что имеется принципиальная возможность наблюдения эффектов бистабильности на таких экситон-поляритонах в фотонно-кристаллических полях, но из-за сильной пространственной неоднородности поля использовать развитые ранее феноменологические методы описания поляритонной бистабильности нельзя. Необходимо усовершенствовать Фурье-модальное разложение, для самосогласованного учета неоднородности поля в квантовой яме.
Оптические нелинейные эффекты в хиральных фотонных структурах М
Студент: Ольга Алексеевна Дмитриева
Руководитель:
С. Г. Тиходеев
В работе рассмотрены феноменологические методы описания эффектов мультистабильности в экситон-поляритонных системах и проведено подробное микроскопическое, с помощью Фурье-модального метода и оптической матрицы рассеяния, исследование решений уравнений Максвелла (линейных) и нелинейного уравнения Шредингера для экситона.
Остаточная фотопроводимость в гетероструктурах HgTe/CdHgTe с двойными квантовыми ямами М
Студент: Илья Дмитриевич Николаев
Руководитель:
А. В. Иконников
В работе выполнены исследования эффекта остаточной фотопроводимости (ОФП) в гетероструктурах HgTe/CdHgTe с двойными квантовыми ямами (ДКЯ) с различными наборами параметров, соответствующих разным типам зонной структуры. В спектрах ОФП обнаружены две ключевые особенности, не зависящие от типа зонной структуры. Показано, что эти особенности так или иначе связаны с покровным слоем CdTe. На основании этого предложен метод наиболее эффективной смены типа проводимости в гетероструктурах HgTe/CdHgTe с ДКЯ за счет эффекта ОФП.
Резистивные переключения в композитных структурах на основе органических пленок фталционинов Б
Студент: Вадим Александрович Пшеничный
Руководитель:
К. А. Дроздов
Целью работы было установление соответствия между конфигурацией органических молекул и реакцией металл-органических комплексов с резистивными переключениями на внешнюю подсветку. Показано, что обнаруженное ранее увеличение и уменьшение значений напряжений резистивных переключений при подсветке отвечает полноценному формированию или разрушению периферийных проводящих каналов без стадии существования канала в виде отдельных фрагментов.
Резонансное усиление рамановского рассеяния в плазмонных структурах фотоники М
Студент: Дмитрий Алексеевич Громыко
Руководитель:
С. Г. Тиходеев
В работе теоретически исследуются плазмонные решетки металл-диэлектрик с периодом микрометрового масштаба в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне, а также дается развернутое объяснение ранее полученных экспериментальных результатов. Рассматриваются одномерные и двумерные периодические решетки с экспериментально оптимизированной геометрией и демонстрируется прямая связь между коэффициентом усиления рамановского рассеяния и вертикальными резонансами Фабри — Перо в модулированном диэлектрическом слое структуры. Предоставлен подробный анализ этих резонансных мод и предложен новый дизайн структуры, обеспечивающий повышенный коэффициент усиления ГКРС за счет одновременного возбуждения резонансных мод структуры на частоте падающего излучения и частоте рамановского рассеяния.
Моделирование оптических нелинейностей в метаматериалах с помощью фурье-модального разложения Б
Студент: Ольга Алексеевна Дмитриева
Руководитель:
С. Г. Тиходеев
В работе исследована возможность усиления генерации оптических гармоник за счет использования пространственно-модулированных структур на примере пластины оксида алюминия Al2O3 с квадратной решеткой сквозных круглых отверстий.
Температурные зависимости проводимости и спектров фотопроводимости двойных квантовых ям HgTe/CdHgTe Б
Студент: Илья Дмитриевич Николаев
Руководитель:
А. В. Иконников
В работе проводились исследования транспортных и оптических свойств гетероструктур HgTe/CdHgTe с двойными квантовыми ямами с различным типом зонного спектра. В спектрах фотопроводимости были обнаружены особенности, связанные как с межзонными, так и с примесн0-зонными переходами. Обнаружен эффект остаточной фотопроводимости в таких структурах, который позволил проследить трансформацию примесных линий в спектрах фотопроводимости при изменении положения уровня Ферми, что, в свою очередь, позволило утверждать, что наблюдаемые линии связаны с двузарядным акцептором, а не с двумя однозарядными состояниями.
Терагерцевая фотопроводимость в легированных полупроводниках на основе теллурида свинца Б
Студент: Василий Сергеевич Дудин
Руководитель:
А. В. Иконников
В работе исследовались транспортные и оптические свойства твердых растворов Pb1−xSnxTe(In) (x ≈ 0.25) с целью получения информации об энергетических характеристиках примесных состояний, в первую очередь, методом фурье-спектроскопии.
Терагерцовая спектроскопия примесных состояний в структурах на основе узкощелевых твердых растворов Hg1−xCdxTe Б
Студент: Татьяна Аурелия Уаман Светикова
Руководители:
А. В. Галеева, А. В. Иконников
В работе выполнены исследования транспортных характеристик и спектров фотопроводимости методом фурье-спектроскопии в эпитаксиальных пленках Hg1−xCdxTe (x ~ 0,2). Исследовались как структуры с проводимостью n-типа (выращенные «как есть»), так и структуры с проводимостью p-типа (подвергнутые дополнительному отжигу). Выявлено качественное различие температурной зависимости сопротивления в отожженных и неотожженных образцах. В спектрах фотопроводимости обнаружены субщелевые особенности, связанные с примесными состояниями. На основе температурной зависимости интенсивностей «примесных» линий сделана оценка концентрации акцепторов.
Фотостимулированные резистивные переключения в металл-органических комплексах на основе фталоцианинов Б
Студент: Валериан Антонович Василик
Руководитель:
К. А. Дроздов
Целью работы было определение механизмов резистивных переключений в металл-органических комплексах на основе фталоцианинов в условиях контролируемой внешней подсветки. Показано, что внешняя подсветка может приводить как к увеличению, так и к уменьшению значений напряжений резистивных переключений, но не влияет на сам механизм формирования проводящего состояния.
Эффективный электромагнитный отклик анизотропных метаматериалов Б
Студент: Дмитрий Алексеевич Громыко
Руководитель:
С. Г. Тиходеев
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы бакалавра был разработан метод восстановления локальных восприимчивостей эффективного электромагнитного отклика. С помощью метода мод Фурье рассчитаны матрицы рассеяния в диапазоне энергий падающей волны для двух плоско-параллельных пластин метаматериалов: 1) метаматериал типа «двойная рыболовная сеть», 2) композитная структура с двумя повернутыми щелевыми резонаторами в элементарной ячейке. С использованием разработанного метода восстановления вычислены частотные зависимости параметров электромагнитного отклика метаматериалов. Выведены аналитические выражения зависимости параметров рассеяния от локальных восприимчивостей метаматериалов, обладающих осью симметрии 4 порядка.