Московский инженерно-физический институт
(государственный университет)

МИФИ
Министерство образования РФ

115 409 Москва,
Каширское шоссе 31,
http://www.mephi.ru   
Кафедра сверхпроводимости и физики наноструктур
Тел.:  (095) 324-10-81,
          (095) 323-93-93
Факс: (095) 324-21-11
E-mail: vef@supercon.mephi.ru
Кафедра квантовой электроники,
лаборатория актуальных проблем физики конденсированного состояния
Тел.   (095) 324-87-66
Факс. (095) 324-21-11

1. КАФЕДРА СВЕРХПРОВОДИМОСТИ И ФИЗИКИ НАНОСТРУКТУР
    Кафедра сверхпроводимости и физики наноструктур (старое название "Кафедра физики и технического применения
    сверхпроводимости") основана в 1977 году. В настоящее время в ее штате 24 сотрудников  и  аспирантов.Из них 1 доктор наук, 8
    кандидатов наук. Общая площадь учебных, научных и вспомогательных помещений ~ 500м2.

Направление деятельности:
1. Обучение и подготовка специалистов по специальности “Физика конденсированного состояния“, включая следующие специализации:

  • физика и техническое применение сверхпроводимости;
  • физика неравновесных твердотельных структур;
  • физика наноструктур.

2. Теоретические и экспериментальные научные исследования по указанным специализациям.

    В области физики и технического применения сверхпроводимости:

  • теоретические и экспериментальные исследования влияния магнитных и немагнитных дефектов (в том числе радиационных)
    на свойства упорядоченных сверхпроводников;
  • разработан и реализован комплекс уникальных экспериментальных методик облучения сверхпроводников ионами и
    электронами в вакууме и контролируемой атмосфере, в температурном диапазоне от 2.5 до 400 К, в условиях постоянного         магнитного поля до 4 Тл с одновременным наличием сверхпроводящего транспортного тока и механических нагрузок на исследуемые образцы. Изготовлены низкотемпературные камеры и криостаты для проведения рентгеноструктурного и мессбауэровского анализа исходных и облученных образцов. Налажена методика электронной микроскопии высокого разрешения. Все методики использовались в течение ряда лет для исследования радиационной стойкости и свойств сверхпроводников со структурой А15 и ВТСП. Развиты теоретические методики расчета влияния дефектов на структурные и сверхпроводящие свойства сверхпроводников, созданы уникальные компьютерные программы;
  • исследования транспортных характеристик проводов из традиционных и высокотемпературных сверхпроводников
    (диапазоны токов до 300 А, полей - до 10 Тл) в постоянных и переменных электромагнитных полях;
  • исследование электрических потерь в проводах на основе традиционных и высокотемпературных сверхпроводящих соединений;
  • исследование силы магнитной левитации в ВТСП элементах;
  • экспериментальные и теоретические исследования процессов проникновения и распределения магнитного потока в сверхпроводниках;
  • численное моделирование вихревой системы Абрикосова в высокотемпературных сверхпроводниках.

    В области физики неравновесных твердотельных структур:

  • теоретические исследования малых атомных кластеров и их ансамблей, включая метастабильные, квазинеравновесные
    и сильнонеравновесные кластеры;
  • теоретические и экспериментальные исследования процессов взаимодействия потоков электронов, нейтронов и других
    излучений с твердым телом с целью поиска методов синтеза структур с принципиально новыми свойствами; разрабатываются модели фазовых переходов в материалах, в том числе сверхпроводящих, под воздействием излучений; разрабатываются компьютерные программы с трехмерной графикой для моделирования процессов образования и взаимодействия дефектов в твердом теле.

    В области физики наноструктур:

  • теоретические и экспериментальные исследования поведения электронов в сверхрешетках, квантовых ямах, квантовых
    проволоках и квантовых точках с целью создания физических основ наноэлектроники (генераторов и приемников излучения на наноструктурах);
  • разрабатываются элементы наноэлектроники (квантовые лазеры, резонансно-туннельные диоды) и элементная база квантовых компьютеров.
  • получение углеродных нанотрубок и исследование их свойств.

    Кафедра обладает уникальными физическими установками:

  • комплекс уникальных радиационных камер для облучения при низких температурах, в магнитном поле, при механическом напряжении;
  • комплекс магнитных, проточных, оптических, радиационных криостатов;
  • экспериментальные стенды для измерения электрофизических характеристик сверхпроводников в магнитных полях до 10Тл,
    в том числе оборудование для DC и AC исследований СП проводов;
  • оборудование для лазерного и магнетронного напыления ВТСП и НТСП пленок;
  • электронный микроскоп высокого разрешения JEM2000;
  • ускорители заряженных ионов с энергией до 300кэВ;
  • установки для проведения рентгеноструктурного и мессбауэровского анализа;
  • учебная лаборатория из 18 работ по сверхпроводимости и физике низких температур.

2. КАФЕДРА КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
Лаборатория актуальных проблем физики конденсированного состояния

Год начала исследований по сверхпроводимости - 1979
Число сотрудников - 8, из них:
    докторов наук - 1
    к.ф.-м.н. - 2
    научных сотрудников без степени -3
    аспирантов- 2
Производственные площади- 70 м2.

ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ И ВЕДУЩИЕ СПЕЦИАЛИСТЫ

Кафедра сверхпроводимости и физики наноструктур

 ФИО  Научное    звание  Должность  Контакты
Елесин Владимир Федорович профессор, д.ф.м.н  заведующий кафедрой   ver@supercon.mephi.ru   
Антоненко Сергей Васильевич  к.ф.м.н.  заведующий лабораториями, доцент  ant@supercon.mephi.ru    
Безотосный Игорь Юрьевич  доцент, к.ф.м.н.  доцент  
Дегтяренко Николай Николаевич  доцент, к.ф.м.н.  проректор, доцент  
Жабрев Геннадий Игоревич  доцент, к.ф.м.н.  доцент  zhabrev@supercon.mephi.ru
Опенов Леонид Артурович  доцент, к.ф.м.н.  доцент  opn@supercon.mephi.ru
Подливаев Алексей Игоревич  к.ф.м.н.  доцент  pod@supercon.mephi.ru
Руднев Игорь Анатольевич  доцент, к.ф.м.н.  доцент  rudnev@supercon.mephi.ru
Ходот Артем Евгеньевич  к.ф.м.н.  научный сотрудник  khodot@supercon.mephi.ru

Кафедра квантовой электроники, лаборатория актуальных проблем физики конденсированного состояния
Тел.: (095) 323 93 86

 ФИО  Научное звание  Должность  Контакты
 Менушенков Алексей Павлович  (научный руководитель)  д.ф.-м.н., доцент  профессор  Тел.: (095) 323-90-20
   (095) 323-93-86  menushen@htsc.mephi.ru  
 Кузнецов Алексей Владимирович  к.ф.-м.н.  заведующий лабораторией  Kuzn@htsc.mephi.ru  
 Иванов Андрей Анатольевич  к.ф.-м.н.  с.н.с  ivanov@htsc.mephi.ru  
 Чуркин Олег Алексеевич    с.н.с  chu@htsc.mephi.ru  
 Еременко Дмитрий Викторович    н.с  Eremen@htsc.mephi.ru  
 Галкин Сергей Геннадьевич    с.н.с  Galkin@htsc.mephi.ru 
 Ракшун Яков Валерьевич    аспирант  Nay@beep.ru  
 Черников Роман Валерьевич    аспирант  Rcher@mail.ru  

 КООПЕРАЦИИ

КАФЕДРА СВЕРХ ПРОВОДИМОСТИ И ФИЗИКИ НАНОСТРУКТУР

ФИАН По проблемам сверхпроводимости и физики наносруктур

РНЦ КИ
ВНИИНМ
ИМЕТ

По проблемам сверхпроводимости
ИТЭФ По проблемам физике наноструктур

  КАФЕДРА КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

EXAFS-спектроскопия ВТСП с использованием синхротронного излучения Исследование локальной электронной и кристаллической структур ВТСП
Синхротронный центр ИЯФ им. Г.И.Будкера СО РАН (Новосибирск) LURE (Франция), DESY - HASYLAB (Германия) ИСФТТ РНЦ «Курчатовский институт», (Москва) Институт физических проблем им. П.Л.Капицы РАН (Москва)

СТРЕЛКИ1.jpg (4670 bytes)

МИФИ
Лаборатория актуальных проблем
физики конденсированного состояния
СТРЕЛКИ2.jpg (5146 bytes)

Институт физики металлов УрО РАН (Екатеринбург) ГОИ (С.-Петербург) ОИЯИ (Дубна) Физфак МГУ (Москва) ИФВД РАН (Троицк)
Исследование эффектов локализации в тонких пленках ВТСП Разработка ВТСП болометров СКВИД-магнитометрия ВТСП Исследований физических свойств сверхпроводящих соединений, синтезированных при высоком давлении

ВАЖНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И
ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА

КАФЕДРА СВЕРХПРОВОДИМОСТИ И ФИЗИКИ НАНОСТРУКТУР
Год приобретения
1989 г. Электронный микроскоп высокого разрешения JEM-2000EX
                Ускоряющее напряжение 200 кВ
                Разрешение по линиям 1,4 А
1973 г. Установка вакуумного напыления УВК-73А
                Приготовление пленок металлов и ВТСП на подвижном магнетроне
1974 г. Установка вакуумная УРМ-3М
                Приготовление пленок ВТСП
КАФЕДРА КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
Год приобретения - 1990г.
Установка для лазерного напыления тонких ВТСП пленок (используется эксимерный лазер).
    Модель 1702-СКБ физического приборостроения для вакуумного напыления тонких эпитаксиальных ВТСП-пленок с высокими
    критическими параметрами
СКВИД-магнитометр собственного изготовления (циммермановского типа)

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
ЗА ПОСЛЕДНИЕ ПЯТЬ ЛЕТ

КАФЕДРА СВЕРХПРОВОДИМОСТИ И ФИЗИКИ НАНОСТРУКТУР
Автор: Л.А. Опёнов
Развита теория совместного влияния магнитных и немагнитных примесей на критическую температуру и показатель степени
изотопического эффекта сверхпроводников с произвольной анизотропией параметра сверхпроводящего порядка.
-  L.A.Openov, Phys. Rev. B, 1998, 58, p. 9468
-  L.A.Openov, I.A.Semenihin, R.Kishore, Phys. Rev. B, 2001, 64, p.012513

Руководитель работ:И.А. Руднев
1. Определение типа электрических потерь на переменном токе в длинномерных ВТСП проводах и характера изменения потерь
при изменении внешних условий
-  И.А. Руднев, А.Е. Ходот, А.В. Еремин, И.И. Акимов. ФНТ, 1999, 25, c. 141-147
-  И.А. Руднев, А.Е. Ходот, А.В.Еремин, И.И.Акимов, Письма в ЖТФ, 1999, 25, c. 83-6
-  A.D. Nikulin, A.K. Shikov, I.I. Akimov , A.E. Khodot, I.A. Rudnev, A.V. Eremin, A.L. Ershov, Physica C, 1998, 310, p. 76-80

2. Численный расчет фазовых состояний, намагниченности и процессов распределения магнитного потока в вихревой решетке
Абрикосова с дефектами
-  В.А. Кашурников, И.А. Руднев, М.Е. Грачева, О.А. Никитенко, ЖЭТФ, 2000, 117, c. 196-206
-  В.А. Кашурников, И.А. Руднев, М.В. Зюбин, ЖЭТФ, 2002, 121, c. 442-452
-  М.В. Зюбин, И.А. Руднев, В.А. Кашурников, Письма в ЖЭТФ, 2002, 76, c. 263-266

3. Научное обоснование и разработка стенда для измерения силы магнитной левитации в массивных ВТСП элементах
-  А.В. Еремин, И.А. Руднев, А.Е. Ходот, Научная сессия МИФИ-2001, Сборник научных трудов, т.4, сс. 108-109;
-  Ю.С. Ермолаев, А.В. Еремин, И.А. Руднев, А.Е. Ходот, Научная сессия МИФИ-2002, Сборник научных трудов, т.4, сс. 106-107.

4. Научное обоснование и разработка стенда для измерения распределения магнитной индукции в массивных ВТСП изделиях с помощью подвижного преобразователя Холла
-  A.V. Eremin, O.S.Esikov, V.A. Kashurnikov, A.E. Khodot, Y.N. Pirogov, E.A. Protasov, I.A. Rudnev and M.V. Zubin, Superconductor Science         and Technology, 2001, 14, p.690-694
-  А.В. Еремин, И.А. Руднев, А.Е. Ходот, Научная сессия МИФИ-2002, Сборник научных трудов, т.4, сс. 121-122.

5. Научное обоснование и разработка стенда для определения продольного распределения критического тока в длинномерных
ВТСП композитах
-  А.В. Еремин, А.В. Лаврик, И.А. Руднев, А.Е. Ходот, Физическое образование в ВУЗАх, 2000, 6, 83-88

КАФЕДРА КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
А.П. Менушенков
Исследованы фазовые переходы металл-диэлектрик, возникающие при дефиците кислорода в сверхпроводящих системах
на основе BaBiO3. Обнаружена прямая корреляция между изменениями локальной структуры и изменениями макроскопических
свойств. Предложена новая схема диспропорционирования валентности висмута.
-  Nuclear Instruments and Methods in Physics Research 1998, A 405, pp. 370-375
А.П. Менушенков
На основе экспериментальных данных EXAFS- и XANES- спектроскопии предложена модель взаимосвязи локальной электронной
и локальной кристаллической структур сверхпроводящих оксидов из семейства BaBiO3, позволяющая с единой точки зрения
объяснить особенности нормального состояния, фазовый переход диэлектрик-металл и появление сверхпроводимости
при допировании BaBiO3 калием (свинцом).
-  Nuclear Instruments and Methods in Physics Research 1998, A 405, pp. 365-369.
-  Поверхность, 1999, N3, стр. 14-22
-  Поверхность, 1999, N12, стр. 58-72
A.Ю. Игнатов, A.A. Иванов, A.П. Менушенков, S. Iacobucci, P. Lagarde
Впервые установлены тип и пространственное расположение радиационных дефектов, ответственных за деградацию сверхпроводимости в тонких эпитаксиальных пленках YBa2Cu3O7-delta и Nd2-xCexCuO4-delta. Обнаружено изменение симметрии
свободных Cu3d состояний в CuO2 плоскости и объяснен механизм разрушения сверхпроводимости при облучении тонких
ВТСП-пленок ионами гелия.
-  Phys. Rev. B. 1998, 57, pp. 8671-8679
А.А. Иванов
Разработаны болометры на основе эпитаксиальных пленок Y-Ba-Cu-O и проведено исследование их шумовых характеристик.
Известия ВУЗов: Материалы электронной техники 1998, №2, стр.36-39
-  Journal de Physique IV France, 1998, 8, Pr3-293-Pr3-296
А.А. Иванов
Установлена взаимосвязь эффектов локализации при изменении концентрации кислорода и при изменении содержания церия в
тонких эпитаксиальных пленках Nd2-xCexCuO4-delta.
-  ЖЭТФ, 1999, 116, стр. 1723-1734,
-  ЖЭТФ, 1999, 116, стр. 1723-1734
А.В. Кузнецов
На основании проведенных исследований магнитных свойств с помощью СКВИД-магнитометрии описано начало процесса
проникновения магнитного потока в сверхпроводящие пленки.
-  Phys. Rev. B, 1998, 57, pp. 5412-5418
-  Phys. Rev. B, 1999, 59, pp. 1507-1513
А.П. Менушенков
Предсказана и обнаружена сверхпроводимость в соединении Ba1-xLaxPbO3, синтезированном при высоком давлении (6.7 ГПа) - Tc = 11 K.
-  Физика твердого тела, 2001, 43, стр. 591-595
А.П. Менушенков
Обнаружен аномальный ангармонизм колебаний ионов кислорода в двухъямном потенциале в Ba1-xKxBiO3 при низких температурах: ионы кислорода, принадлежащие соседним октаэдрическим комплексам с различным электронным заполнением,
колеблются в двухъямном потенциале; эти колебания коррелированы с процессом переноса заряда. Обнаружено смягчение фононных кислородных мод в этих сверхпроводящих составах.
-  Письма в ЖЭТФ, 1998, 67, стр. 977-982
-  Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, 2000, A 448, pp. 340-344
-  J. Phys.: Condens. Matter, 2000, 12, pp. 3767-3786
-  J. of Synchrotron Radiation, 2001, 8 (Part 2), pp. 845-847
А.П. Менушенков
Впервые исследованы особенности локальной электронной и кристаллической структуры сверхпроводящих борокарбидов
Y1-xYbxNi2B2C, синтезированных при высоком давлении.
-  J. of Synchrotron Radiation, 2001, 8 (Part 2), pp. 910-912
А.П. Менушенков, К.В. Клеменьтев, А.В. Кузнецов, М.Ю. Каган
Предложен новый подход для объяснения сверхпроводимости в кубических перовскитах на основе висмута в рамках сценария
пространственно-разделенной смеси фермионов и бозонов.
-  ЖЭТФ, 2001, 120, стр. 700-711
-  Physica B 2002, 312-313, pp. 31-33
А.В. Цвященко, Л.Н. Фомичева, А.А. Сорокин, G.K. Ryasny, Б.А. Комиссарова, Л.Г. Шпинькова, К.В. Клементьев, А.В. Кузнецов, А.П. Менушенков, В.Н. Трофимов, А.Е. Применко, R. Cortes
Впервые исследованы магнитные, сверхпроводящие свойства и особенности локальной электронной и кристаллической структур
свехпроводника CeRu2, синтезированного при высоком давлении. Обнаружено сосуществование магнетизма и сверхпроводимости.
-  Phys. Rev. B 2002, 65, pp. 174513 (1-11)

РАЗРАБОТКИ,ИМЕЮЩИЕ ПРИКЛАДНОЙ ПОТЕНЦИАЛ

КАФЕДРА СВЕРХПРОВОДИМОСТИ И ФИЗИКИ НАНОСТРУКТУР
Материалы и изделия
НТСП, ВТСП пленки, углеродные пленки с нанотрубками. Имеются готовые образцы для научных
исследований, могут использоваться при разработке болометров для систем связи.
Измерительные методики и разработанная аппаратура, которая может использоваться при исследованиях
в области сверхпроводимости и физики низких температур
Система оптической связи на основе ВТСП болометра
        Частота - 20-20000 Гц;
        ИК лазер;
        Прямая видимость
        Патент РФ 2154909 от 20.08.2000
Комплекс оптических, магнитных и радиационных криостатов (готовые устройства)
        Т=1,5-300 К
        В=0-10 Тл
Действующий макетный экземпляр
Стенд для бесконтактного измерения продольного распределения критического тока в длинномерных лентах ВТСП
        Длина исследуемого провода до 500 м
        Компьютерный сбор и обработка данных
Стенд для измерения распределения магнитной индукции в массивных ВТСП изделиях с помощью   подвижного преобразователя Холла
        Т=77 К.
        Область сканирования 20х20 мм
        Компьютерный сбор и обработка данных
Стенд для измерения силы магнитной левитации в массивных ВТСП элементах
        Максимальная сила до 150 Н,
        Т=77 К
        Программное управление перемещением
        Компьютерный сбор и обработка данных.
Программные продукты
Компьютерные видеофильмы, демонстрирующие проникновение и распределение магнитного потока в ВТСП (действующие программы)
Область применения - научные исследования, образование
Кафедра квантовой электроники
Технологии
Закончена разработка лазерной технологии напыления тонких пленок ВТСП с экранированием прямого эрозионного потока.
Область применения - для получения эпитаксиальных пленок ВТСП с высоким качеством поверхности, высокими критическими
параметрами, со структурными и транспортными свойствами, не уступающими свойствам ВТСП монокристаллов.
Программные продукты
Разработана и находится в свободном доступе для пользователей по адресу www.crosswinds.net/''klmn/viper.html компьютерная программа VIPER (автор К.В.Клементьев) для обработки EXAFS-спектров в формате WINDOWS с использованием потенциала колебаний произвольной формы