Путем термообработки карбоксилированной целлюлозы, содержащей катионы кобальта, получено углеродное волокно с включениями нанокластеров кобальта. Исследовано влияние режима термообработки на структурирование углеродной матрицы и кластеров кобальта, петли гистерезиса намагниченности, температурную зависимость проводимости и магнитосопротивление. Установлено, что при температуре термообработки TM=700 и 900oC волокна обладают суперпарамагнитными и ферромагнитными свойствами соответственно. Показано, что, варьируя режим термообработки, можно получить волокна с различными механизмами проводимости, в которых могут проявляться такие магнеторезистивные эффекты, как анизотропный и гигантский, а также эффекты, обусловленные влиянием магнитного поля на процессы слабой локализации и спин-орбитального рассеяния. Работа выполнена при поддержке Комитета по науке и технологиям Республики Белоруссия и Белгосуниверситета (проект N 934/06), а также Министерства науки и технологий ФРГ (проект WEI-002-99).

Развита электростатическая модель, описывающая зависимость термической энергии ионизации (ТЭИ) примесей от их концентрации, степени компенсации и температуры. Модель учитывает экранирование ионов прыгающими по примесям дырками (электронами), изменение ширины примесной зоны, а также смещение ее положения относительно края v-зоны для акцепторов (c-зоны для доноров). Смещение примесной зоны обусловлено функциональной зависимостью энергии сродства ионизированного акцептора к дырке (донора к электрону) от экранирования кулоновских полей ионов. Пространственное распределение ионов примесей по кристаллу принималось пуассоновским, а энергетическое --- нормальным (гауссовым). Для исследованных (относительно невысоких) уровней легирования ход плотности состояний на краях v- и c-зон предполагался таким же, как и у нелегированного кристалла. Результаты численного моделирования согласуются с наблюдаемым на умеренно компенсированном Ge : Ga уменьшением энергии ионизации с температурой и уровнем легирования. При малых степенях компенсации предсказывается существование небольшого аномального максимума в температурной зависимости ТЭИ. Работа поддержана Белорусским республиканским фондом фундаментальных исследований (грант Ф01-199) и Российским фондом фундаментальных исследований (гранты N 01-02-17813 и 00-15-96750).

Предложен подход к учету влияния уширения энергетических уровней в полупроводниковом квантовом проводе на интенсивность межподзонного рассеяния электронов при их взаимодействии с полярными оптическими фононами. В качестве механизмов, ответственных за уширение, рассматривались тепловые колебания атомов и шероховатости поверхностей, ограничивающих квантовую систему. Показано, что в этом случае зависимость интенсивности межподзонного рассеяния электронов от их кинетической энергии не содержит особых точек.

Развиты две электростатические модели, позволяющие рассчитать критическую концентрацию водородоподобных примесей в трехмерных кристаллических полупроводниках, соответствующую фазовому переходу изолятор--металл и переходу металл--изолятор в пределе нулевой температуры. Переход изолятор--металл определяется по расходимости статической диэлектрической проницаемости слабо компенсированных полупроводников при увеличении концентрации поляризуемых примесей до критической. Переход металл--изолятор соответствует расходимости электрического сопротивления на постоянном токе сильно легированных полупроводников при увеличении степени компенсации основной примеси (или уменьшении ее концентрации). Критической концентрации примеси отвечает совпадение уровня протекания для основных носителей заряда с уровнем Ферми. Результаты расчетов, проведенных в рамках предложенных моделей, согласуются с экспериментальными данными для кристаллов кремния и германия n- и p-типов в широком диапазоне их степеней легирования и компенсации примесей. Работа поддержана Белорусским республиканским фондом фундаментальных исследований (грант N Ф01-199) и Российским фондом фундаментальных исследований (грант N 01-02-17813).

Обнаружено, что пороговый характер магнитопластического эффекта в кристаллах висмута при одновременном приложении сосредоточенной нагрузки и постоянного магнитного поля заключается в скачкообразном падении средней длины клиновидных двойников на плоскости спайности (111) кристалла и как следствие в скачкообразном уменьшении его суммарного сдвойникованного объема. В то же время магнитное поле оказывает стимулирующее воздействие на пластическую деформацию скольжения, в пользу чего свидетельствует увеличение размеров дислокационной розетки. Микротвердость кристаллов плавно изменяется и обнаруживает тенденцию к повышению с увеличением индукции магнитного поля. Последнее явление объясняется упрочнением кристалла под индентором при приложении магнитного поля за счет работы нескольких систем скольжения. Работа выполнена при поддержке Фонда фундаментальных исследований РБ (грант N Ф03-105).

Рассмотрен магнитоэлектрический эффект в композиционных феррит-пьезоэлектрических материалах. Представлена теория магнитоэлектрического эффекта в области электромеханического резонанса для образцов в виде диска. Получено выражение для магнитоэлектрического коэффициента при продольной и поперечной ориентациях электрического и магнитного полей. Показано, что на частоте электромеханического резонанса величина эффекта возрастает на несколько порядков. Экспериментально исследована частотная зависимость эффекта для образцов из феррит-никелевой шпинели-ЦТС. В соответствии с теорией наблюдалось резонансное увеличение эффекта, причем максимальное значение магнитоэлектрического коэффициента достигло величины 15 V/(cm Oe). Работа выполнена при частичной поддержке гранта Министерства образования РФ (Е02-3.4-278), программы Университеты России (проект УР 01.01.007) и National Science Foundation (DMR-0322254).

Приводится формализм метода линейных присоединенных слэтеровских орбиталей, реализованный в LDA + U приближении. Получены все выражения, необходимые для программной реализации данного метода, а также проведены расчеты электронной структуры ферромагнитных соединений типа MeB6 {Me=La, Gd}. Результаты работы могут быть использованы при анализе экспериментальных данных по исследованию гексаборидов редкоземельных элементов.

На монокристаллах тройных соединений CuInS2, CuInSe2 и твердых растворах CuInS2xSe2(1-x), выращенных методом химических транспортных реакций, исследованы спектры отражения в инфракрасной области и спектры комбинационного рассеяния света. Определены значения частот оптических колебаний в указанных материалах и установлен характер их поведения в твердых растворах.

Методом Монте-Карло моделируется перенос двумерных (2D) электронов в инверсионном слое кремния в диапазоне температур 4.2/40 K, когда имеет место электрический квантовый предел и заселена только одна нижайшая подзона. При этом учитываются два механизма рассеяния--- на удаленных ионизированных примесях и шероховатостях поверхности, а также их зависимость от поляризуемости 2D электронного газа. Рассчитаны подвижность и коэффициент теплых электронов в слабых электрических полях. Полученные данные сравниваются с результатами, известными в литературе.

Приведены температурные зависимости диэлектрической проницаемости и сопротивления на переменном токе соединений Cd1-xMnxTe (0=< x=< 0.7), из которых установлено, что дополнительная поляризация соединения обусловлена прыжковой перезарядкой дефектов структуры. Исследованы спектры электронного парамагнитного резонанса и отражения света для этих материалов. Предложена модель, описывающая термически активируемый рост диэлектрической проницаемости полупроводников. Определены основные характеристики и предложена микроскопическая модель структуры дефектов, прыжковая перезарядка которых приводит к росту диэлектрической проницаемости компенсированных полупроводников Cd1-xMnxTe.