Предложена обобщанная модель критического состояния в низкоразмерных сверхпроводниках, учитывающая эффекты объемного и краевого пиннинга магнитного потока. Описаны условия проникновения пирл-абрикосовских вихрей в сверхпроводник, а также метастабильные структуры потока в этих системах. Построена диаграмма различных вихревых состояний на полном цикле изменения внешнего магнитного поля. Работа частично поддержана Миннауки РФ (проект N 98-012), РФФИ (грант N 97-02-17437), а также Фондом поддержки перспективных исследований (INCAS; грант N 97-2-10).

Наблюдалась зависимость формы линии краевой люминесценции гексагонального нитрида галлия от поляризации возбуждающего света. Эффект интерпретирован как результат существования микрообластей с различными направлениями деформации в плоскости, перпендикулярной оси шестого порядка. Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект N 97-02-18088).

Получено решение граничной задачи градиентной теории упругости о прямолинейной краевой дислокации, параллельной границе раздела фаз с разными упругими модулями и градиентными коэффициентами. На наноскопическом уровне рассмотрено взаимодействие дислокации и границы. Показано, что поле напряжений не имеет сингулярностей на линии дислокации и остается непрерывным на границе в отличие от классического решения, сингулярного на дислокационной линии и допускающего разрыв двух компонент напряжений на межфазной границе. Градиентное решение также устраняет классическую сингулярность силы изображения при выходе дислокации на границу. Кроме того, найдена дополнительная упругая сила изображения, обусловленная разницей градиентных коэффициентов контактирующих фаз. Оказалось, что эта сила, короткодействующая и максимальная на границе, выталкивает краевую дислокацию в материал с меньшим градиентным коэффициентом. Работа выполнена в рамках программ INTAS (грант INTAS-93-3213-Ext) и TMR (контракт N ERBFMRX CT 960062), а также при частичной поддержке Научного совета по МНТП России "Физика твердотельных наноструктур" (грант N 97-3006).

В интервале температур T=300-450 K исследованы движение краевых дислокаций и связанная с ним акустическая эмиссия Si (111) при протекании постоянного тока в направлении [110] плотностью 0.5-5·105 A/m2. Показано, что определяющим механизмом перемещения дислокаций является сила электронного ветра, определяющая величину эффективного заряда, приходящегося на один атом дислокационной линии Zeff=0.06 (n-Si) и -0.01 (p-Si). Согласование теории с экспериментом позволило установить основной вклад краевых дислокаций в акустиэмиссионный отклик исследуемых образцов кремния. Установлены характерные частоты переходов дислокаций в n- и p-Si из одного метастабильного состояния в другое: fmax=0.1-0.5 Hz. Оценены численные значения коэффициентов диффузии атомов в дислокационной примесной атмосфере: 3.2·10-18 m2/s (n-Si) и 1.5·10-18 m2/s (p-Si). Работа выполнена при финансовой поддержке Минвуза "Деградационные процессы в многослойных тонкопленочных структурах" и гранта РФФИ N 98-02-0335.

Изучен вопрос взаимодействия точечных дефектов с краевой дислокацией в градиентной теории упругости. Получены соотношения для изменения энергии системы при смещении точечного дефекта относительно дислокационной линии. Результаты теоретического анализа привлекаются для описания закрепления краевых дислокаций атомами примеси.

Проведено теоретическое исследование звукового излучения при движении краевой дислокации в изотропном кристалле. Показано, что спектр акустической эмиссии при срыве и остановке дислокации совпадает с аналогичным спектром при аннигиляции двух дислокаций. Периодичность срывов и остановок в движении линейного дефекта ведет к появлению в спектре дополнительных экстремумов, причем частоты максимумов спектра оказываются кратными характерной частоте перескоков дислокаций из одного минимума потенциального рельефа в другой. Рассмотрены случаи больших и малых расстояний от системы дислокаций до точки регистрации звука. Для последнего случая приведена экспериментальная иллюстрация на примере электростимулированного движения краевых дислокаций в кремнии.

Краевая электролюминесценция (ЭЛ) кремния наблюдалась на гетероструктуре аморфный кремний--кристаллический кремний (a-Si : H(n)/c-Si(p)) в температурной области от 77 до 300 K. Внутренний квантовый выход ЭЛ при комнатной температуре для исследованной структуры составил около 0.1%. Теоретический анализ эмиссионных свойств гетероперехода a-Si : H(n)/c-Si(p), основанный на модели резкого планарного p-n-перехода, показал, что при оптимальном легировании внутренний квантовый выход ЭЛ может достигать нескольких процентов при частоте модуляции около 50 kHz. Работа выполнена при поддержке грантов Российского фонда фундаментальных исследований, Нидерландской организации научных исследований (NWO), Министерства науки и технологий Российской Федерации и программы \glqq Новые материалы и структуры\grqq отделения физических наук РАН.

На основе метода усредненного лагранжиана типа Ритца--Уизема проведено исследование влияния поперечных возмущений на движение краевой дислокации, которая описывается моделью Френкеля--Конторовой, дополненной упругим ангармонизмом и учетом дискретности кристалла (акустической дисперсии). Показано, что квадратичный ангармонизм и акустическая дисперсия способствуют самофокусировке дислокации и образованию микротрещин. Кубический ангармонизм при определенных условиях способен стабилизировать поперечное сжатие дислокации, что может привести к образованию \glqq краудионных капель\grqq.

Теоретически исследован закон дисперсии электронов, движущихся вдоль зеркально отражающей границы двумерного электронного газа в присутствии приграничной потенциальной ямы и слабого магнитного поля. Численным моделированием найден ряд особенностей в плотности краевых магнитных состояний, которые могут быть обнаружены магнитотранспортными и магнитооптическими измерениями. Обсуждаются способы реализации структур для изучения таких состояний. Продемонстрирована возможность создания кристаллически совершенных межтеррасных границ двумерного электронного газа в результате введения наклонных плоскостей скольжения в гетероструктуры.

Показано, что при высоких плотностях однофотонного возбуждения неоднородное распределение неравновесных носителей по глубине оказывает сильное влияние на соотношение интенсивностей различных полос и может приводит к практически полному подавлению полос электронно-дырочной плазмы в спектрах краевого излучения кристаллов. Оценена величина разлета неравновесной электронно-дырочной плазмы.