[ Список сотрудников ]

Лаборатория создана в 1957 году академиком Л. В. Киренским.

Заведующие лаборатории ФМЯ:

• 1957 – 1967 Киренский Леонид Васильевич
• 1967 – 1969 Саланский Наум Моисеевич
• 1969 – 1982 Чистяков Николай Сергеевич
• 1982 – 1990 Эдельман Ирина Самсоновна
• 1991 - по н/в руководит д.ф.-м.н., профессор Овчинников Сергей Геннадьевич

На октябрь 2010 г. в штате лаборатории 39 человек, из них научных сотрудников 22. Кроме того, в лаборатории обучаются 14 аспирантов и 11 студентов СФУ и СибГАУ.

Основные направления лаборатории следующие:

1. Сверхвысоковакуумная технология получения и in situ характеризация магнитных наноструктур. (С.Н. Варнаков, Н.Н. Косырев, А.Е. Худяков, Е.В. Яковлева)
2. Оптические и магнитооптические исследования магнитных материалов ((И.С. Эдельман, А.В. Малаховский, В.Н. Заблуда, Р.Д. Иванцов, А.Э. Соколов, О.С. Иванова, А.Л. Сухачев).
3. Транспортные и магнитные исследования магнитных материалов (Н.Б. Иванова, Н.В. Казак, В.В. Руденко)
4. Теория сильно коррелированных электронных систем (С.Г. Овчинников, В.А. Гавричков, М.М. Коршунов, Е.И. Шнейдер)
5. Теоретическое моделирование наноструктур: углеродных и неуглеродных наночастиц, нанотрубок, биологических молекул (А.С. Федоров, П.В. Аврамов, Ф.Н. Томилин)

Ниже представлены важнейшие результаты научной деятельности:

1. Отработана технология термического напыления наноструктур Fe/Si с контролем толщины и состава слоев in situ методами электронной дифракции, электронной спектроскопии, эллипсометрии. Разработан и изготовлен оригинальный самодельный аналитический-технологический комплекс «магнитоэллипсометр» для сверхвысоковакуумного получения и in situ исследования методами спектральной эллипсометрии и керровской магнитометрии.



Рис. 1 Извлечение параметров твердофазного синтеза силицида в интерфейсе Fe/Si из необратимых СКВИД измерений намагниченности структур Fe/Si при высоких температурах

(Varnakov S.N., Komogortsev S.V., Ovchinnikov S.G., Bartolome J., Sese J. Magnetic properties and nonmagnetic phases formation in nanostructured films (Fe/Si)n // J. Appl. Phys. 104, 094703 (2008))

2. Впервые исследованы структура и свойства планарного ансамбля наночастиц никеля, имплантированных в диоксиде кремния, получены точные выражения анизотропии и ее зависимости от плотности заполнения частиц, выявлены особенности магнитного резонанса, обнаружены резонансы в оптических и магнитооптических спектрах, обусловленные размерами частиц. В результате комплексного экспериментального исследования структуры (рис. 2), магнитных и магнитооптических (рис. 3) свойств наночастиц ферритов, формирующихся в стёклах, допированных переходными и редкоземельными элементами, даны рекомендации для разработки магнитооптических элементов на основе стекол для практически важной спектральной области 1,0-1,5 мкм.



Рис. 2. TEM фото частиц в стекле, допированном Fe₂O₃ и MnO. Рис. 3. МКД спектры оксидов железа и стекла, допированного Fe₂O₃ и Ho₂O₃

(J. Kliava, I. Edelman, O. Ivanova, R. Ivantsov, O. Bayukov, E. Petrakovskaja, V. Zaikovskiy, I. Bruckental, Y.Yeshurun, and S. Stepanov , Unusual magnetic transitions and nature of magnetic resonance spectra in oxide glasses containing gadolinium J. Appl. Phys. 104, # 10, 103917, 1-11 (2008)).

Разработана и предложена к изготовлению в синхротроном центре РНЦ «Курчатовский институт» станция для измерения спектров магнитного кругового и линейного дихроизма, а также для исследований по магнитной рефлектометрии в рентгеновском диапазоне (3-30 Кэв, диапазон температур 4-350 К).



Исследованы оптические и магнитооптические свойства стёкол и кристаллов алюмоборатов и ферроборатов, содержащих редкоземельные элементы. Обнаружено, что температурная зависимость магнитооптической активности (МОА) электронных переходов внутри 4f оболочки (f-f переходы) может сильно отличаться от закона Кюри-Весса. Показано, что МОА запрещённых f-f переходов может содержать несколько вкладов различной величины и знака, соответствующих разрешённым переходам, у которых запрещённый переход заимствует интенсивность. Соотношение этих вкладов зависит от КП и от температуры.

При исследовании спектров поглощения кристаллов алюмоборатов и ферроборатов обнаружено, что в температурном поведении параметров некоторых f-f переходов присутствуют особенности, отсутствующие в температурном поведении основного состояния. Например, в TbFe₃(BO₃)₄ обнаружено скачкообразное расщепление одной из линий поглощения в районе температуры Неля (рис. 4). Это явление было предложено объяснить изменением равновесной конфигурации локального окружения редкоземельного иона в процессе электронного перехода

3. Исследована взаимосвязь изменений магнитных, транспортных и оптических свойств ряда магнитоупорядоченных мотовских диэлектриков, в том числе под высоким давлением в семействе монокристаллов бороксидов: кальцитов MeBO₃ (Me=Fe, Cr, V), хантитов GdFe₃(BO₃)₄, людвигитов Co_3-xFe_xO₂BO₃. Развита многоэлектронная теория спиновых кроссоверов при высоких давлениях в моттовских диэлектриках.

4. Разработан обобщенный метод сильной связи LDA+GTB для расчета зонной структуры систем с сильными электронными корреляциями. Для купратов La2-xSrxCuO4 найдена последовательность квантовых фазовых переходов при переходе от мотовского диэлектрика до нормального металла за счет допировия (рис. 6), и в рамках теории среднего поля для сверхпроводимости получены вклады одного порядка от магнитного и фононного механизмов спаривания. Для манганитов La1-xCaxMnO3 в области оптимального допирования x~0,3 показано, что ферромагнитная фаза является магнитным полуметаллом со 100% спиновой поляризацией носителей. Для LaCoO3 LDA+GTB расчеты объяснили спиновый переход при Т=150 К в температурной зависимости восприимчивости и постепенную металлизацию при высоких температурах Т=600К, а также предсказали большое магнитосопротивление и переход в металлическое состояние в сильных магнитных полях.


Рис. 5. Изменение края и основных линий в спектре оптического поглощения VBO₃ под давлением. Для сравнения приведены данные для FeBO₃ (Гаврилюк А.Г., Казак Н.В., Овчинников С.Г., Любутин И.С. Электронные переходы в монокристалле VBO₃ при высоких давлениях // Письма в ЖЭТФ, 88, №11, 795-799 (2008)).
Рис. 6. Изменения топологии поверхности Ферми La_2-xSr_xCuO₄ с ростом концентрации допирования приводят к двум квантовым фазовым переходам Лифшица. (Коршунов и Овчинников, Eur.Phys.J.B 57, 271 (2007))

5. На основании квантовохимических расчетов в основном и возбужденном состоянии уточнены структура и механизм флуоресценции автивного центра белка обелина, выявлена роль электронных корреляций в формировании структуры.



Рис. 7. Исследование переноса протона в процессе флуоресценции белка обелина. (Томилин Ф.Н., Антипина Л.Ю., Высоцкий Е.С., Овчинников С.Г., Гительзон И.И. Механизм формирования эмиттера при флуоресценции кальций-разряженного обелина, Биофизика, 54, в. 4, 630-637 (2009))

Наиболее важные публикации:

1. Ovchinnikov S.G., Val?kov V. V. Hubbard Operators in the Theory of Strongly Correlated Electrons. — 2004. — London-Singapore, Imperial College Press. -260c.
2. Korshunov M.M., Gavrichkov  V. A., Ovchinnikov  S. G., Nekrasov  I. A., Pchelkina  Z. V., Anisimov  V. I. Hybrid LDA and generalized tight-binding method for electronic structure calculations of strongly correlated electron systems // Phys.Rev. B. -2005. -72, 165104.
3. Варнаков С.Н., Паршин  А. С., Овчинников  С. Г., Rafaja  D., Kalvoda  L., Балаев  А. Д., Комогорцев  С. В. Структурные и магнитные характеристики однослойных и многослойных пленок Fe/Si, полученных термическим напылением в сверхвысоком вакууме // Письма в ЖТФ. -2005. -31, вып.22, с.1-8.
4. Kliava J., Malakhovskii  A., Edelman  I., Potseluyko  A., Petrakovskaya  E., Melnikova  S., Zarubina  T., Petrovskii  G., Bruckental  Y., Yeshurun  Y. Unusual magnetic transitions and nature of magnetic resonance spectra in oxide glasses containing gadolinium // Phys.Rev.B — 2005.- 71, 104406.

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ ПОСЛЕДНИХ ЛЕТ

ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ЛАБОРАТОРИИ ФМЯ