ИСТИНА

Планируется экспериментально и теоретически исследовать процессы неравновесного взаимодействия поверхностных наносистем, с учетом локализованных и примесных состояний при наличии сильных корреляционных эффектов, электрон-фононного взаимодействия и воздействия внешнего электромагнитного поля, а также изучить плазмон-индуцированные эффекты ближнего поля в наноструктурированных метаматериалах. Методами туннельной спектроскопии высокого разрешения при низких температурах будут экспериментально изучены особенности туннельной проводимости и ее производной, возникающие при неравновесном взаимодействии локализованных и примесных состояний за счет электрон-фононного взаимодействия с целью наблюдения эффектов, обусловленных интерференцией различных каналов туннелирования и выявлению условий, при которых генерация фононов приводит к усилению или подавлению туннельного тока. Предполагается продолжить СТМ исследования пространственной структуры и спектров туннельной проводимости гибридных примесных орбиталей, локализованных на поверхности и в приповерхностных слоях полупроводников и изучить эффекты сингулярного поведения туннельного тока, возникающие за счет взаимодействия локализованных состояний. Методами низкотемпературной СТМ\СТС планируется исследовать пространственное распределение локальной туннельной плотности состояний для новых двумерных электронных наноструктур, которые образуются на поверхности полупроводников в присутствии атомных кластеров магнитных металлов и изучить влияние примесных состояний и поверхностных подзон размерного квантования на их формирование. Методами сканирующей оптической микроскопии, спектроскопии и поляриметрии ближнего поля будет исследована субволновая локализация электромагнитного поля, возникающего при взаимодействии света с наноструктурами, обладающими резонансным оптическим откликом, связанным с возбуждением поверхностных плазмон-поляритонов. Особое внимание будет уделено плазмонным наноструктурам, обладающим хиральностью формы, которые резонансно взаимодействуют со светом заданной циркулярной поляризации. Будет изучена возможность использования ближнего поля хиральных плазмонных наноструктур для возбуждения носителей в спин-поляризованной туннельной микроскопии. В области теоретических исследований планируется использование самосогласованных методов, основанных на диаграммной технике для неравновесных процессов, с целью исследования особенностей туннельных характеристик в системах абсорбированных атомов (молекул) на поверхности в зависимости от степени их гибридизации с состояниями подложки.

Методами численного моделирования проведены исследования электронных свойств полупроводника Ge(111)-(2?1) вблизи примесного атома фосфора, расположенного в приповерхностном слое. Было обнаружено значительное увеличение поверхностной локальной плотности электронных состояний около атома примеси вблизи дна зоны проводимости. Показано, что несмотря на хорошо установленный факт, что энергетический уровень объемной примеси в виде донорного примесного атома лежит у дна зоны проводимости, поверхностный донорный атом в структуре Ge(111)-(2?1) может давать энергетическое состояние ниже уровня Ферми, и его точное местоположение будет зависеть от локального окружения примесного атома. Методами компьютерной симуляции “из первых принципов” подтвержден квази-одномерный характер примесного атома, наблюдаемого на СТМ-изображениях. Методом сканирующей туннельной микроскопии/спектроскопии была изучена адсорбция атомов серебра на поверхности кремния Si(110). Были обнаружены две различные структуры в зависимости от степени покрытия повехности Si(110) атомами серебра и температуры последующего отжига. Реконструкция поверхности Ag-Si(110)-1?4 появляется при степени покрытия, равном 0.42 монослоя и температуре последующего отжига 490-550 град. С, а структура (4, 6)x(-3, 1) при покрытии 0.21 монослоя и температуре отжига 630 град. С. Методом сканирующей туннельной микроскопии/спектроскопии при низких температурах проведено исследование зарядовых эффектов на поверхности GaAs(110). Вблизи комплекса примесный атом-адатом в экспериментах наблюдалась отрицательная дифференциальная туннельная проводимость. При этом сам комплекс на СТМ-изображении был окружен зарядовым гало. Была предложена теоретическая модель, принимающая во внимание электронное взаимодействие между атомомом примеси и адатомом. Экспериментально обнаружены чрезвычайно сильные оптическая активность и круговой дихроизм субволновых массивов четырехзаходных спиральных отверстий в свободно подвешенных пленках серебра толщиной около 300-400 нм. Образцы изготавливались путем однопроходного травления сфокусированным ионным пучком. При наличии у сечений отверстий симметрии четвертого порядка, угол поворота плоскости поляризации света для структур достигал 90 градусов, а величина кругового дихроизма – величины, близкой к 1. На основе экспериментальных результатов и общих принципов симметрии, взаимности и обратимости сделано заключение, что оптическая хиральность изготовленных структур определяется возбуждением хиральных локализованных плазмонных резонансов.