| Название: | Теория динамики, корреляционных эффектов и квантовых измерений в спиновых и экситонных системах |
| Грантодатель: | Гранты РНФ |
| Область знаний: | 02 - Физика и науки о космосе |
| Научная дисциплина: | 02-202 - Полупроводники |
| Ключевые слова: | спиновая динамика, спиновые флуктуации, спиновые корреляции, экситоны, сверхтонкое взаимодействие, обменное взаимодействие, спин-орбитальное взаимодействие, квантовый эффект Зенона, оптическая ориентация, спиновая релаксация, полупроводниковые квантовые точки и нанокристаллы, перовскиты, дихалькогениды переходных металлов |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Глазов,ММ |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 23-12-00142 |
Проект нацелен на теоретические исследования динамики, корреляционных эффектов и развитие теории квантовых измерений спиновых и долинных степеней свободы носителей заряда и экситонов в полупроводниковых наносистемах, а также на поиск и изучение новых эффектов, связанных с проявлениями спиновых и долинных степеней свободы и кулоновским взаимодействием. В качестве объектов исследования будут выступать новые полупроводниковые наносистемы, включая моно- и бислои дихалькогенидов переходных металлов, муаровые структуры на их основе и нанокристаллы перовскитов.
В настоящее время ведутся активные исследования в области квантовых технологий, направленные на исследование фундаментальных свойств квантовомеханических степеней свободы частиц, включая эффекты запутанности и квантовых суперпозиций. Наиболее яркими примерами квантовых степеней свободы являются спиновые и долинные степени свободы частиц и квазичастиц: электронов, экситонов, ядер основной решетки. Несмотря на то, что пионерские работы по спиновым эффектам в объемных материалах были выполнены более чем полвека назад, лишь развитие физики и технологии наноструктур дало импульс к масштабному исследованию процессов немагнитного управления электронными спинами, процессов спиновой динамики и релаксации, спиновых флуктуаций и корреляций. Это в значительной мере обусловлено усилением спиновых явлений с уменьшением размерности системы, вызванным понижением ее симметрии и возрастанием роли спин-орбитального, обменного и сверхтонкого взаимодействий. Технологический прогресс привел к появлению новых систем, включая двумерные кристаллы дихалькогенидов переходных металлов, нанокристаллы перовскитов и структуры с квантовыми точками в микрорезонаторах, которые обладают специфическим энергетическим спектром, долинными степенями свободы носителей заряда, особой спин-зависимой тонкой и сверхтонкой структурой энергетического спектра, нетривиальными правилами отбора при оптических переходах и сильными экситонными эффектами, а также возможностью управления состояниями квазичастиц с помощью локальных упругих деформаций Все это диктует необходимость разработки теории динамики, корреляций и флуктуаций квантовомеханических степеней свободы в таких системах. Теоретическое описание возникающих в них эффектов далеко от завершения, и именно такой задаче посвящен наш проект. Планируемые исследования обладают большой фундаментальной значимостью, а также лежат в русле бурно развивающихся квантовых технологий, спинтроники, долинтроники и стрейнтроники – трех основных «-троник», с которыми связываются ожидания принципиально новых устройств и приборов. Сказанное выше определяет научную значимость и актуальность предполагаемых в данном проекте теоретических исследований.
В проекте будут проведены исследования по следующим двум ключевым взаимосвязанным направлениям: I. Тонкая структура энергетического спектра, спиновая и долинная динамика экситонов в новых полупроводниковых наносистемах и II. Теория спиновых корреляций, флуктуаций и квантовых измерений состояний спиновых и долинных степеней свободы.
