Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН

142432 Черноголовка,Московская обл.,
Институтский проспект, 8
Тел. (095) 702 9317
E-mail: office@itp.ac.ru
Web http://www.itp.ac.ru

Институт теоретической физики им. Л.Д.Ландау ведет исследования в области теории сверхпроводимости с момента своего основания в 1965 г. Это направление исследований являлось одним из основных в течение всего времени существования ИТФ. Определяющая часть современной микроскопической теории сверхпроводимости создана ведущими сотрудниками – основателями ИТФ: А.А.Абрикосовым, Л.П.Горьковым, А.И.Ларкиным, Г.М.Элиашбергом (в настоящее время все они – действительные члены РАН) и развивалась их многочисленными учениками: Л.А.Асламазовым, Ю.Н.Овчинниковым, В.П.Минеевым, П.Б.Вигманом, К.Б.Ефетовым, Г.Е.Воловиком, В.Б.Гешкенбейном, Г.Б.Лесовиком, А.Г.Лебедем (ныне все – доктора физико-математических наук) и многими другими.

В настоящее время исследования по теории сверхпроводимости в ИТФ им.Л.Д.Ландау проводятся по следующим основным направлениям:

  1. Мезоскопическая сверхпроводимость: сверхмалые сверхпроводящие частицы, субмикронные сверхпроводящие контакты и их решетки, тонкие пленки и проволоки, гибридные структуры сверхпроводник – нормальный металл и сверхпроводник- ферромагнетик;
  2. Сверхпроводники с аномальным спариванием (ВТСП, тяжелофермионные соединения);
  3. Общая теория вихревых состояний в сверхпроводниках 2 рода; особые свойства смешанного состояния высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП);
  4. Теория квантово-когерентных приборов («кубитов») на основе мезоскопических сверхпроводников.

АДМИНИСТРАЦИЯ И ВЕДУЩИЕ СПЕЦИАЛИСТЫ

Овчинников Юрий Николаевич,                                Тел.: (095) 702 9317
д.ф.-м.н., заместитель директора                                 e-mail: ovc@itp.ac.ru

Элиашберг Герасим Матвеевич, академик,
главный научный сотрудник                                       Тел.:(095) 702 9317

Ларкин Анатолий Иванович, академик,
главный научный сотрудник                                         e-mail: larkin@itp.ac.ru

Воловик Григорий Ефимович, д.ф.-м.н.,
ведущий научный сотрудник                                         e-mail: volovik@boojum.hut.fi

Минеев Владимир Петрович, д.ф.-м.н.,
главный научный сотрудник                                         e-mail: mineev@landau.ac.ru

Копнин Николай Борисович, д.ф.-м.н.,
ведущий научныйсотрудник                                         e-mail: kopnin@landau.ac.ru

Лебедь А.Г., д.ф.-м.н.,
старший научный сотрудник                                         e-mail: lebed@itp.ac.ru

Коршунов С.Е., к.ф.-м.н.,
старший научный сотрудник                                         e-mail: serkor@landau.ac.ru

ВЕДУЩИЕ СПЕЦИАЛИСТЫ СЕКТОРА "КВАНТОВАЯ МЕЗОСКОПИКА"

Фейгельман Михаил Викторович д.ф.-м.н.,                 e-mail: feigel@landau.ac.ru
ведущий научный сотрудник,
руководитель сектора                 

Лесовик Гордей Борисович, д.ф.-м.н.,                         e-mail: lesovik@landau.ac.ru
ведущий научныйсотрудник                                                         

Иоселевич Алексей Соломонович, к.ф.-м.н.,             e-mail: iossel@landau.ac.ru
старший научный сотрудник                                                        

Скворцов Михаил Андреевич, к.ф.-м.н.,                     e-mail:   skvor@itp.ac.ru
научный сотрудник                                                                        

Щелкачев Николай Михайлович, д.ф.-м.н.,                 e-mail:   nms@landau.ac.ru
младший научный сотрудник.

КООПЕРАЦИИ

Отечественный партнер

Научная проблема

Зарубежный партнер

ИФТТ РАН
(Черногловка)

Сверхпроводники 2 рода

Max-Planck Institute, Dresden
(Германия)

Мезоскопическая сверхпроводимость

ETH – Zurich
(Швейцария)

Delft University of Technology
(Голландия)

Высокотемпературная сверхпроводимость
Сверхпроводниковые реализации квантовых битов

МГУ Физический факультет (Москва)

University of Twente
(Голландия)

РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

За последние 5 лет (с 1997 по 2001 г.г. включительно) сотрудниками ИТФ им Л.Д.Ландау опубликовано свыше 150 научных работ по теории сверхпроводимости в ведущих российских и зарубежных журналах. Ниже представлена выборка из библиографии статей 2001 года.

А.И. Ларкин, Ю.Н. Овчинников
Показано, что существует широкая температурная область, где влияние флуктуаций на термодинамические свойства можно учитывать в линейном приближении, в то время как их влияние на кинетику сильно нелинейно. Поправка Асламазова-Ларкина в этой области становится еще более сингулярной.
- JETP. 2001, 92, рр. 519-528

Ю.Н. Овчинников
Исследована вихревая структура в полях, близких к Hc2 в анизотропных сверхпроводниках. Показано, что в приближении Гинзбурга-Ландау (вблизи Tc) вихревая структура близка к треугольной решетке
- ЖЭТФ, 2001, 119, сc. 396-402

Н.Б. Кoпнин
1. Опубликована монография "теория неравновесной сверхпроводимости", где изложена современная микроскопическая теория нестационарных процессов в сверхпроводниках
- N.B. Kopnin, Theory of Nonequilibrium Superconductivity, (Oxford University Press, 2001).
2. Изучен отклик системы вихрей в чистом сверхпроводнике второго рода, помещенном в переменное электромагнитное поле. показано, что система вихрей обладает резонансом типа циклотронного резонанса, частота которого, однако, не согласуется с теоремой Кoна
- Phys. Rev. Lett., 2001, 87, р. 017003
3. На основании микроскопической теории нестационарной сверхпроводимости выведено кинетическое уравнение Больцмана для электронов с энергиями выше энергетической щели.
- J. Low Temp., Phys. 2001,124, p. 209

С.Е. Коршунов
1. Для задачи о вкладе вихревой подсистемы в линейный динамический отклик сверхпроводника в режиме коллективного пиннинга предложен независимый способ проверки используемых в расчете предположений.
- Phys. Rev. B. 2001, 63, р. 174514
2 .Объяснена наблюдаемая экспериментально частотная зависимость линейного отклика находящейся в поперечноммагнитном поле сверхтонкой постоянных решетки плeнки высокотемпературного сверхпроводника YBaCuO.
- Phys. Rev. Lett., 2001, 86, pp. 3630-33

А.И. Ларкин, В.М. Галицкий
Образование сверхпроводящих островков приводит к увеличению критического магнитного поля при низкой температуре. Только квантовые флуктуации ограничивают величину этого поля.Квантовые флуктуации при нулевой температуре приводят к уменьшению сопротивления сверхпроводников в полях больше критического.
- Phys. Rev. Lett., 2001, 87, p 7001;
- Phys. Rev. B., 2001, 63, p 4506

Г.Б. Лесовик, J. Torres, T. Martin, R. Guyon
1. Исследована спектральная функция шума при конечных частотах, превышающих величину сверхпроводящей щели.
- Phys. Rev. B. 2001, 63, р 134517
2. Рассмотрена скорость сбоя фазы в квантовой точке вблизи контакта сверхпроводник-нормальный металл.
- Phys. Rev. B. 2001, 64, р. 035315

Я.В. Фоминов, М.В. Фейгельман
Построена детальная теория сверхпроводимости тонких бислоев из нормального металла и сверхпроводника. Исследованы зависимости температуры перехода, плотности состояний, сверхтекучей плотности, критических магнитных полей бислоя от прозрачности границы между сверхпроводящей и нормальной частями бислоя.
- Phys. Rev. B. 2001, 63, р. 094518

Я.В. Фоминов, Н.М. Щелкачев, А. Голубов
Разработан метод для точного решения задачи о критической температуре Tc двухслойной системы сверхпроводник/ферромагнетик при произвольных параметрах системы (толщины слоев, прозрачность границы, обменная энергия).
- Письма в ЖЭТФ, 2001, 74, р. 101

М.В. Фейгельман, А.И. Ларкин, М.А. Скворцов
1. Построена теория квантового фазового перехода сверхпроводник-металл в решетке сверхпроводящих островков размера, взаимодействующих через двумерную проводящую пленку
- Phys. Rev. Lett., 2001, 86, p. 1869
2. Разработан метод многозарядного келдышевского действия, описывающего динамику сверхпроводящей фазы в гибридных сверхпроводящих системах с произвольной прозрачностью границы между сверхпроводником и нормальным металлом
- Phys. Rev. B, 2001, 63, p. 134507

П.М. Островский, М.А. Скворцов, М.В. Фейгельман
Исследована плотность квазичастичных состояний в длинном диффузионном SNS переходе. Показано, что мезоскопические флуктуации приводят к размытию жесткого края спектра и возможности возникновения состояний, со сколь угодно малой энергией
- Phys. Rev. Lett., 2001, 87, p. 027002

М.В. Фейгельман
Построена теория, предсказывающая положении линии фазового перехода в состояние вихревого стекла для слоистых высокотемпературных сверхпроводников с колончатыми дефектами
- Phys. Rev. Lett., 2001, 86, p. 5136

Г.Б. Лесовик, Н.М. Щелкачев, D. Kuhn, G. Blatter
Исследован электронный транспорт через узкий баллистический контакт сверхпроводник - нормальный метал – сверхпроводник. В случае сильного нормального отражения от границ контакта, энергии Андреевских состояний определяются положением электронных и дырочных резонансов в потенциальном ящике, образованном стенками контакта. Критический ток достигает максимума, когда электрон-дырочный резонанс происходит при энергии Ферми.
- Phys. Rev. B, 2001, 63, p.054520

Н.М. Щелкачев W. Belzig, Yu.V.Nazarov, C.Bruder
В рамках квазиклассического приближения вычисляется зависимость кондактанса от фактора заполнения контакта двумерный электронный газ (2DEG) - сверхпроводник в магнитном поле.
- JETP Lett., 2001, 73, p. 94

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ,
ИМЕЮЩИЕ ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ

Разработка принципиальных схем квантовых битов на основе мезоскопических сверхпроводников.

Особенность - экспоненциально слабая чувствительность к электромагнитным шумам.

Область применения - квантовые вычисления и телекоммуникации. Опубликован ряд статей в ведущих мировых физических журналах, с принципиально новыми предложениями по реализации помехоустойчивых кубитов.