Предложен способ визуализации каналов проводимости, основанный на графическом анализе фрагментов этих каналов, приходящихся на элементарный многогранник Вороного--Дирихле и внешних по отношению к жесткой сфере, центрированной относительно иона неподвижной подрешетки, который находится в геометрическом центре рассматриваемого элементарного многогранника. Учет слабой нежесткости сфер и среднеквадратичного смещения ионов неподвижной подрешетки приводит к построению канала как поверхности уровня плотности мобильных ионов. Наиболее вероятные области движения мобильных ионов квантовомеханически трактуются как стенки каналов, что подтверждается построением эквипотенциальных поверхностей межионного потенциала alpha-AgI. Оказывается, математическая динамика С. Андерсона и динамика ионного транспорта в AgI приводят к одинаковой картине движения. Правила симметрии используются для предсказания направлений движения как разрешенных колебательных координат тетраэдрических, так и октаэдрических фрагментов alpha-CuI.

Исследован транспорт тока в гетеропереходах микронных размеров нормальный металл--высокотемпературный сверхпроводник (Au / YBa2Cu3O6+x) для двух кристаллографических ориентаций YBCO-пленок. Показано, что в зависимости от направления протекания транспортного тока по отношению к кристаллографическим осям YBCO-пленки электронные транспортные свойства гетеропереходов Au / YBCO с высокой прозрачностью границы изменяются от квазитуннельных в направлении оси c YBCO-пленки до близких к омическим в направлениях, лежащих в базовой плоскости YBCO. Работа проводилась при частичной поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, Российской программы "Актуальные проблемы физики конденсированного состояния" (подпрограмма "Сверхпроводимость") и проекта ИНТАС N 97-11459.

Обсуждается проблема спинового транспорта (пространственного переноса и локализации спина носителя тока) в реализации новых физических принципов работы устройств микроэлектроники. В частности, приводятся экспериментальные данные, подтверждающие возможность создания высокочастотных твердотельных устройств для миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов, а также базовых элементов структур спиновой информатики на основе контактов ферромагнитный полупроводник--полупроводник, выходные параметры которых способны регулироваться как транспортным током, так и внешним магнитным полем. Работа была выполнена в рамках Программы РАН \glqq Квантовая макрофизика\grqq, а также проекта N 26 подпрограммы \glqq Актуальные направления в физике конденсированных сред\grqq Федеральной целевой научно-технической программы \glqq Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения\grqq (N 107-26(00)-П-Д01, договор N 2.4) и поддержана Российским фондом фундаментальных исследований (проект Р-2001-Урал N 01-02-96429).

Исследован электронный транспорт в пленках аморфной двуокиси кремния с наночастицами (Co, Nb, Ta). В предположении, что электронный транспорт определяется неупругим резонансным туннелированием через цепочку локализованных состояний между гранулами, из температурных зависимостей проводимости найдено среднее число локализованных состояний в межчастичном туннельном канале при разных концентрациях гранул. Для подтверждения предположения о неупругом характере туннелирования исследованы зависимости магнитосопротивления от концентрации гранул, температуры и величины магнитного поля. В рамках одноорбитальной модели, когда туннельное магнитосопротивление между гранулами определяется s-s-туннелированием, найдено, что присутствие слаборасщепленных локализованных состояний в туннельном канале приводит к отсутствию насыщения магнитосопротивления в сильных магнитных полях. Одновременное понижение коэффициента s-s-туннелирования и рост вероятности неупругого рассеяния спина электрона при увеличении длины межчастичной цепочки локализованных состояний, по которой туннелирует электрон, формируют характерные температурно-концентрационные зависимости магнитосопротивления. Экспериментальное обнаружение этих особенностей подтверждает то, что электронный транспорт в структурах a-SiO2 (Co, Nb, Ta) определяется неупругим резонансным туннелированием через локализованные состояния между гранулами. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант N 99-02-17071).

Представлены результаты исследований подвижности дислокаций в легированном n-кремнии (Nd=5·1024 m-3) при одновременном электрическом (j=3·105 A / m-2) и магнитном (B=<1 T) воздействии. Установлено, что введение дислокаций (~109 m-2) в бездислокационный легированный фосфором кремний приводит к появлению парамагнитной составляющей магнитной восприимчивости, увеличивающейся с ростом концентрации легирующей примеси. Подобные преобразования могут нести основную ответственность за появление в кремнии примесных магниточувствительных стопоров, откликающихся на внешние магнитные возмущения. Наблюдение за поведением дислокаций, находящихся под воздействием электрических и магнитных полей, позволило зафиксировать параболическую зависимость их пробега от B. На основе проведенных исследований найдены численные значения эффективных зарядов и подвижностей дислокаций. Предложена модель, объясняющая увеличение подвижности дислокаций снижением тормозящей способности магниточувствительных стопоров вследствие локального изменения магнитных характеристик материала и протекания спин-зависимых структурных реакций, стимулированных магнитным полем.

Исследуются электронный транспорт и отклик в терагерцевом диапазоне в полевых транзисторах GaAs/AlGaAs с двумерным электронным газом с высокой подвижностью. Особый интерес к таким транзисторам связан с возможностью создания на основе этих приборов приемников и генераторов, работающих в THz-диапазоне. Измерения величины и зависимости сопротивления сток-исток от магнитного поля используются для оценки электронной плотности и подвижности в канале транзистора. Результаты магнитотранспортных измерений используются для интерпретации наблюдаемого нерезонансного детектирования в транзисторах с шириной затвора от 0.8 до 2.5 mum.

Показана принципиальная возможность создания нанокомпозитного слоя Si--SiO2 путем окисления пористого кремния. Полученный при этом нанокомпозит состоит из оксида кремния с включениями кристаллического кремния в виде округлых частиц с размером в интервале 5--30 nm и нитевидной сетчатой структуры с толщиной нитей порядка нескольких нанометров. Измерены ВАХ полученных структур для различных случаев возбуждения образца (фото- и термостимуляция). Оценены величины концентрации ловушек и эффективной подвижности носителей. Выявлено наличие сильного захвата носителей заряда на ловушки, обусловленные развитым интерфейсом в структуре композита. Работа выполнена при поддержке программы ОФH РАН \glqq Новые материалы и структуры\grqq.

Развита феноменологическая теория, описывающая нестационарные процессы переноса носителей в системе нелегированных квантовых ям при коротких импульсах генерации носителей. На основе теоретических выражений предложен экспериментальный метод для нахождения характерных времен захвата и выброса носителей из ямы. Приведены первые экспериментальные результаты, показывающие принципиальную возможность определения этих параметров.

Проведено подробное исследование электронного транспорта в сильных электрических полях в естественной сверхрешетке политипов карбида кремния 6H и 4H. Поведение электронов свидетельствовало о возникновении и развитии процесса ванье--штарковского квантования в широком диапазоне электрических полей 100--2000 кВ/см. Прямые измерения зависимости электронного тока от величины среднего электрического поля позволили обнаружить ряд областей с отрицательной дифференциальной проводимостью. Анализ полученных данных позволяет заключить, что наблюдаемые эффекты обусловлены различными механизмами, которые вступают в действие по мере увеличения электрического поля: 1)брэгговское отражение электронов от границы первой минизоны, 2)прыжковая проводимость между уровнями ванье--штарковской лестницы, индуцированная резонансным электрофононным взаимодействием, 3)резонансное межмининзонное туннелирование из первой минизоны во вторую.

Исследованы гальваномагнитные явления и фотопроводимость в разьединенных гетеропереходах IIтипа GaInAsSb/p-InAs с различным уровнем легирования твердого раствора донорной (Te) или акцепторной (Zn) примесями. Установлено, что на гетерогранице в таких структурах имеется электронный канал, который определяет гальваномагнитные эффекты в широком диапазоне уровней легирования. Обнаружено резкое уменьшение холловской подвижности в исследуемых гетероструктурах при высоком уровне легирования эпитаксиального слоя акцепторной примесью. Наблюдаемый эффект обусловлен истощением электронного канала за счет локализации носителей тока в ямах потенциального рельефа на гетерогранице.