Рассматриваются термодинамические свойства щелочно-галоидных кристаллов. Установлена связь между температурой плавления, энергией плавления, скачком энтропии при плавлении и энергией связи диполонов в шестнадцати щелочно-галоидных кристаллах.

Полуэмпирическим квантово-химическим методом РЗМ изучалась природа химической связи углеродных нанокластеров и рассматривалось влияние атомной структуры на их электронные характеристики и химические свойства. Предложена sigma-pi-модель химической связи в нанотрубках. Показано, что в рамках этой модели нанотрубки являются объектами с малой долей pi-состояний на потолке валентной зоны. Работа выполнена в Центре коллективного пользования \glqq Квантово-химические расчеты нанокластеров\grqq Красноярского научно-образовательного центра высоких технологий, созданного на средства ФЦП \glqq Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки\grqq (гранты N 31 и 69), и Шестого конкурса научных проектов молодых ученых РАН (грант N 155).

Исследованы внутренние микроскопические диссипативные явления, имеющие место в кристаллических диэлектриках, в которых главным взаимодействием является связь всех подсистем с термостатом. Показано, что в реальных физических случаях, если учитывается связь не только между взаимодействующими фононными подсистемами диэлектрика, но и с термостатом, процессы переброса для размера образца, меньшего некоторого критического значения L0, играют довольно слабую роль. Для этого случая доказано, что газ фононов \glqq сверхтечет\grqq по объему без торможения и останавливается лишь благодаря взаимодействию с неподвижными поверхностными фононами термостата. Численными методами установлено, что umklapp-процессы начинают проявляться лишь при высоких температурах T (когда T превышает величину, приблизительно равную ThetaD/4, где ThetaD --- температура Дебая) и для размеров образца L, больших L0, значение которого, согласно приведенным оценкам, должно быть порядка 10 cm.

Проведено теоретическое исследование вольт-амперных характеристик однослойных нанотрубок в зависимости от их радиуса и хиральности. Показано, что кондактанс однослойной нанотрубки при малых напряжениях может принимать дискретные значения, равные нулю для диэлектрической и 4(e2/h) для проводящей трубки (e --- заряд электрона, h --- постоянная Планка). На вольт-амперной характеристике нанотрубки имеются изломы, связанные с дискретностью электронного спектра. Исследовано поведение кондактанса нонотрубки при нулевой температуре в квантующем продольном магнитном поле, меняющем тип проводимости трубки. В магнитном поле кондактанс диэлектрической трубки при малом напряжении может принять значение 2(e2/h), когда трубка становится проводящей. Проводящая трубка в слабом магнитном поле становится диэлектрической с шириной запрещенной щели, зависящей от величины магнитного поля. Проведены расчеты кондактанса углеродной нанотрубки в зависимости от температуры и продольного магнитного поля.

Неэмпирическим методом TB-LMTO в приближении LSDA + U выполнены расчеты электронной структуры гексацианоферрата (III) свинца. Изучено влияние вакансий в подрешетке свинца на электронный спектр, химическую связь и магнитные свойства Pb1.5Fe(CN)6. Для этого соединения получен электронный спектр с полупроводниковым характером проводимости и показано, что наличие полупроводниковой щели связано с зарядовым упорядочением ионов железа (III). Работа поддержана проектами Российского фонда фундаментальных исследований N 02-03-32806, 01-02-17063. Один из авторов (В.М.З.) благодарит Фонд содействия отечественной науке.

На основе многослойных гетероструктур Ge / Si с квантовыми точками Ge реализованы фотоприемные элементы для волоконно-оптических линий связи (диапазон длин волн 1.3-1.55 mum), способные встраиваться в комплекс фотонных компонентов на едином кремниевом чипе. Слоевая плотность квантовых точек составляет (0.3-1)·1012 cm-2, размеры точек в плоскости роста ~10 nm. Структуры выращивались с помощью молекулярно-лучевой эпитаксии. Достигнута наименьшая из известных в литературе для Ge / Si-фотоприемников величина темнового тока при комнатной температуре (2·10-5 A / cm2 при обратном смещении 1 V). В фотодиодах и фототранзисторах с засветкой со стороны плоскости p-n-переходов квантовая эффективность составила 3% на длине волны 1.3 mum. Показано, что максимальная величина квантовой эффективности реализуется в волноводных структурах с засветкой со стороны торца волноводов и достигает значений 21 и 16% на длинах волн 1.3 и 1.5 mum соответственно. Работа выполнена при поддержке грантов Президента РФ по поддержке молодых докторов наук (МД-28.2003.02) и INTAS (N 03-51-5051).

В кристаллах ниобата бария-стронция, монодоменизированных в сегнетоэлектрической фазе, обнаружены координатные зависимости электрооптических коэффициентов rij и полуволнового напряжения Vlambda/2 вдоль полярной оси. Распределения rij(z) и Vlambda/2(z) свидетельствуют о существовании остаточной доменной плотности D(z) и однозначано зависят от знака поляризующего поля: минимальная величина rij, т. е. максимальная D, всегда наблюдается у отрицательного электрода. Такой характер распределения D(z) и тем самым координатные зависимости rij(z) и Vlambda/2(z) объясняются преимущественным зарождением доменов у отрицательного электрода, выявленным при исследованиях процессов переключения методом 90o-(рэлеевского) рассеяния света на доменных стенках. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант N 03-02-13272) и INTAS (грант N 01-0173).

Без предположения о слабой связи джозефсоновского перехода и волновода изучено вынужденное движение медленного и быстрого вихрей под действием транспортного тока, протекающего через всю структуру. Для быстрого вихря выход за рамки приближения слабой связи позволил выявить условия, в которых осцилляции тока, обусловленные потерями энергии на черенковское излучение волн Свихарта, соизмеримы с величиной тока, компенсирующего омические потери энергии внутри джозефсоновского перехода, волновода и примыкающих к ним сверхпроводников. Для медленного вихря показано, что неслабое влияние волновода на джозефсоновский переход приводит к смещению осцилляций тока в область скоростей, меньших скорости Свихарта джозефсоновского перехода. Работа выполнена при поддержке грантов Президента РФ НШ-1385.2003.2, МК-1809.2003.02 и в рамках Федеральной целевой научно-технической программы (государственный контракт N 40.012.1.1.1357 от 22.04.2003).

Существенная зависимость энергии связи мелкой донорной примеси от ее расположения в асимметричной системе теннельно-связанных квантовых ям определяется главным образом структурой одноэлектронных огибающих функций и различием диэлектрических проницаемостей материалов квантовых ям и барьеров. Предложена эффективная методика расчета энергий связи и огибающих функций мелких донорных состояний в гетероструктурах типа I с достаточно узкими ямами и барьерами. Выполнены расчеты применительно к структурам AlxGa1-xAs--GaAs с двумя и большим количеством квантовых ям без ограничений на соотношения между их размерами.

Энергия связи кулоновского акцепторного состояния в гетероструктуре типа I с несколькими туннельно-связанными квантовыми ямами исследована в зависимости от положения примеси в структуре. Показано, что особенности размерно-квантованных состояний дырок существенно влияют на величину энергии связи, особенно при возникновении подзон с отрицательными эффективными массами.