| Аннотация |
Проект направлен на поиск и исследование новых физических явлений, обусловленных нечетной по волновому вектору пространственной дисперсией экситонов в полупроводниковых наноструктурах. Дисперсия, линейная относительно волнового вектора экситона, как правило, вызвана спиновым расщеплением экситонной зоны. Это расщепление зависит от волнового вектора и происходит из-за спинового орбитального взаимодействия, которое играет значительную роль в сохранении информации со спиновым способом записи. Однако спиновое расщепление может как помогать, так и мешать сохранению данных со спиновой записью.
В последние годы активно обсуждаются вопросы передачи и сохранения информации с использованием спина электрона. Спин считается перспективным средством хранения информации из-за своей стабильности и устойчивости. Но заряд электрона может негативно влиять на сохранение спиновой информации. С одной стороны, спин электрона связан с его магнетизмом, а с другой - движущийся электрон порождает магнитное поле, воздействующее на его спин. В отличие от этого, нейтральный экситон (связанная электронно-дырочная пара) лишен данного недостатка.
Экситоны/фотоны, подобно электронам, обладают угловым моментом (спином), поэтому все спиновые эффекты, наблюдаемые для электронов, применимы и к ним. Фактически, экситоны - это фотоны в среде, поэтому это верно и для фотонов. Преимущество экситонов/фотонов для передачи и хранения информации заключается в том, что, в отличие от электронов, они не имеют заряда и, следовательно, менее подвержены внешним воздействиям. При движении они не генерируют магнитного поля и способны лучше сохранять свой спин. Поэтому поиск и исследование новых эффектов, связанных с преобразованием углового момента фотонов и работой с наноструктурами с подходящими характеристиками, является одной из ключевых задач современной спиновой фотоники.
Хотя экситоны являются нейтральными частицами, спин-орбитальное взаимодействие влияет на их движение из-за того, что они состоят из заряженных частиц. Исследования спин-орбитального взаимодействия для электронов проведены достаточно подробно в различных материалах и условиях. Но, несмотря на это, есть области, которые остаются недостаточно изученными. В контексте оптики экситонов и фотонов есть на что стоит обратить внимание. Учитывая значимость оптических эффектов для современной электроники, необходимо заполнить эти пробелы, что подчеркивает актуальность данного проекта.
В рамках данного проекта предполагается исследовать явления, связанные с проявлением пространственной дисперсии экситонов в различных материалах:
1. Оптическая ориентация экситонов в гибридных металл-полупроводниковых наноструктурах.
2. Равновесная спиновая ориентация экситонов в ансамбле квантовых точек.
3. Интерфейсные состояния в структурах с квантовыми ямами.
Все эти задачи являются новыми и объединяет их то, что будут исследоваться явления, связанные со спиновым расщеплением экситонных зон пропорциональным волновому вектору экситона в двумерных и квазидвумерных структурах. Это расщепление в оптике проявляется как конверсия поляризаций в спектрах отражения и пропускания света. Таким образом, еще одним аспектом, в котором они схожи, является методика исследования поляризации отраженного/прошедшего света и фотолюминесценции в наноструктурах. Экситоны играют роль в резонансном усилении наблюдаемых явлений.
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
