Результаты 2019 года

Важнейшие результаты законченных исследований

Широкополосные зеркала для ВУФ-диапазона на основе многослойных стековых структур

Предложены и реализованы стековые широкополосные зеркала для диапазона длин волн 10−30 нм, состоящие из набора периодических многослойных структур с разными значениями периода. Развитая технология позволяет изготавливать зеркала для фокусировки и коллимации широкополосных пучков синхротронного рентгеновского излучения, управления аттосекундными электромагнитными импульсами. Созданы образцы плоских и фокусирующих зеркал для изучения короны Солнца в составе стигматического спектрометра высокого разрешения.

Стековое многослойное зеркало (СМЗ). Mo/Si: 17 − 21 и 28 − 33 нм; Mo/Ве: 11.1 − 13.8 нм.

Коэффициент отражения сферического Mo/Be СМЗ, состоящего из 6 периодических зеркал, для тигматического высокоразрешающего спектрометра для изучения Солнца.

Авторы:

М.М. Барышева, С. А. Гарахин, В. Н. Полковников, Н. Н. Салащенко, М. В. Свечников, Р. М. Смертин, Н. И. Чхало.

Публикации:

1. П.К. Гайкович, В. Н. Полковников, Н. Н. Салащенко и др. Квант. электроника, 2016.
2. С.А. Гарахин, Е. Н. Мельчаков, В. Н. Полковников и др. Квант. Электроника, 2017.
3. С.А. Гарахин, И. Г. Забродин, С. Ю. Зуев и др. Квант. Электроника, 2017.
4. M. Svechnikov, D. Pariev, A. Nechay et al. J. Appl. Cryst., 2017.
5. М.М. Барышева, С. А. Гарахин, С. Ю. Зуев и др. Квант. Электроника, 2019.
6. М.М. Барышева, С. А. Гарахин, С. Ю. Зуев и др. ЖТФ, 2019.

---

2D топологические изоляторы на основе InAs/GaSb

Предложен и реализован новый тип топологических материалов на основе полупроводников А3В5 — трехслойных симметричных квантовых ям InAs/GaSb/InAs, в которых в зависимости от толщины и встроенной деформации слоев могут реализовываться бесщелевое состояние с безмассовыми фермионами Дирака и двумерный топологический изолятор с величиной щели до 60 мэВ, что позволяет наблюдать квантовый транспорт при комнатных температурах.

	Зонная схема квантовых ям InAs/GaSb

Фазовая диаграмма состояний квантовых ям InAs/GaSb.

Авторы:

С.С.Криштопенко, А. В. Иконников, С. В. Морозов, В. И. Гавриленко (ИФМ РАН); В. В. Преображенский (ИФП СО РАН); F. Teppe, W. Knap (L2C, Montpellier, France); E. Tournie (IES, Montpellier, France); M. Potemski, M. Orlita (LNCMI, Grenoble, France)

Публикации:

1. С.С.Криштопенко, С. Руффенах, Ф. Гонзалез-Посада и др. Письма в ЖЭТФ, 2019.
2. S. S. Krishtopenko, W. Desrat, K. E. Spirin et al. Phys. Rev. B, 2019.
3. S.S.Krishtopenko, F.Teppe. Science Advances, 2018.
4. S.S. Krishtopenko, S. Ruffenach, F. Gonzalez-Posada et al. Phys. Rev. B, 2018.
5. С.Руффенах, С. С. Криштопенко, Л. С. Бовкун. Письма в ЖЭТФ, 2017.
6. С.С.Криштопенко, А. В. Иконников, К. В. Маремьянин. ФТП, 2017.

---

Болометр на холодных электронах

Создан болометр для космических миссий, состоящий из массива 96 антенн на частоту 350 ГГц, в каждую из которых включены два наноболометра на холодных электронах. Благодаря прямому электронному самоохлаждению поглотителей наноболометров через контакт «металл — изолятор — сверхпроводник» полный шум приемника снижен до предельного уровня фотонного шума принимаемого сигнала. При температуре криостата 310 мК достигнута электронная температура 120 мК без оптической нагрузки и 225 мК при нагрузке 60 пВт с собственным шумом наноболометра ниже 3×10−18 Вт/√Гц. Возможность работы криоболометра при температуре электронов меньшей, чем температура фононов, делает его хорошим кандидатом для будущих космических полетов без использования для охлаждения рефрижераторов растворения.

Схема одиночного элемента болометра

Схема массива 96 антенн болометра

Авторы:

А.Л. Панкратов, Л. С. Ревин, В. А. Шампоров, А. В. Чигинев (ИФМ РАН);

Л.С. Кузьмин, А. В. Гордеева, В. О. Зброжек, А. В. Благодаткин, Е. А. Матрозова (НГТУ, Технологический университет Чалмерса, Швеция).

Публикации:

1. L.S. Kuzmin, A.L. Pankratov, A.V. Gordeeva, V.O. Zbrozhek, V.A. Shamporov, L.S. Revin, A.V. Blagodatkin, S. Masi, P. deBernardis, Comm. Phys., 2, 104 (2019).
2. E.A. Matrozova, A.L. Pankratov, A.V. Gordeeva, A.V. Chiginev, L.S. Kuzmin, Supercond. Sci. Technol., 32, 084001 (2019).

---

Основные результаты и разработки готовые к практическому применению

Спектроскопический комплекс ТГц диапазона частот для изучения газовой динамики и механизмов термического разложения энергетических материалов

Создан спектроскопический комплекс на эффектах фазовой манипуляции и быстрого свипирования частоты ТГц диапазона для изучения кинетики термолиза сложных смесей энергетических материалов. Выявлены в реальном масштабе времени с высокой чувствительностью и селективностью газообразные продукты, образующиеся при термическом разложении гексогена, октогена, нитрата аммония, пентаэритриттетранитрата с целью прогнозирования поведение этих материалов при длительном хранении и в нештатных ситуациях.

ТГц спектрометр высокого разрешения на эффекте фазовой манипуляции Mo/Ве: 11.1 − 13.8 нм.

ТГц спектрометр высокого разрешения на эффекте быстрого свипирования частоты

Спектр поглощения паров октогена

Авторы:

В.Л. Вакс, В. А. Анфертьев, В. Ю. Балакирев, С. А. Басов, А. В. Иллюк, Е. Г. Домрачева, С. И. Приползин, М. Б. Черняева, А. А. Яблоков (ИФМ РАН);

И.А. Лукьяненко, А. Л. Михайлов, Ю. В. Шейков (ИФВ ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»)

Публикации:

1. V.L. Vaks, E.G. Domracheva, M.B. Chernyaevaetal. Opt. Quant. Electr. (2017).
2. В.Л. Вакс, Е. Г. Домрачева, М. Б. Черняева и др. Изв. вузов. Радиофизика. 2017.
3. И.А. Лукьяненко, Ю. В. Шейков, В. Л. Вакс и др. Физика горения и взрыва, 2018.
4. В.Л. Вакс, В.А. Анфертьев, В.Ю. Балакирев и др. УФН, 2019.
5. Ю.В. Шейков, В. Л. Вакс, И. А. Лукьяненко и др. Патент Р. Ф., 2019.