НИИ ядерной физики им. Д.В.Скобельцина
Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова.

НИИЯФ МГУ МГУ

119992 ГСП, Москва,
Ленинские горы.
Тел.:  (095) 939 37 44
Факс: (095) 939-08-96
E-mail: VRAD@srd.sinp.msu.ru
            http://www.sinp.msu.ru

НИИЯФ при МГУ учрежден в 1946 году. На сегодняшний день в его штате 960 сотрудников (из них 340 имеют ученую степень кандидата физико-математических наук и 90 - докторов физико-математических наук).

Исследования в области сверхпроводимости проводятся с 1988 года. В настоящее время по этой тематике работают 14 кандидатов
и докторов физико-математических наук. Институт укомплектован современным научным оборудованием:

  • установки для исследования ВТСП пленок методами обратного резерфордовского рассеяния и каналирования;
  • источники рентгеновского, гамма, бета, альфа излучений;
  • рентгеновский дифрактометр “RIGAKU” D/max-RC c 12кВт. источником рентгеновского излучения с вращающимся анодом
    (Cu, Mo, Cr -аноды);
  • в комплект дифрактометра входят широкоугольный гониометр высокого разрешения, приставка для исследования тонких пленок и многослойных структур, низкотемпературная приставка для съемки при температурах от комнатной до температуры кипения жидкого азота, микродифрактометр для исследования малых областей с размером 10х10мкм2;
  • установка для испытаний сверхпроводящих туннельных переходов;
  • парк персональных компьютеров.

Совместно с лабораторией криоэлектроники физического факультета МГУ используются:

  • напылительные установки Leibold-Heraus L - 560, Z-400;
  • установка реактивного ионного травления RDE-300 с анализатором Multisem-400 фирмы “Alcatel”;
  • электронный микроскоп CAMBRIDGE INSTRUMENTS, STEREOSСAN-240 высокого разрешения с бланкированием луча для целей электронной литографии;
  • установка совмещения и экспонирования SULZER ELECTRO TECHNQUE. MA 750 с разрешением 0,7 мкм.
  • установка очистки воды MILLIPORE Corp., MilliRO/MilliQ;
  • электроизмерительный стенд KEITHLEY для микро и нано схем;
  • установка сборки чипов микросхем;
  • сканирующий туннельный микроскоп Digital Instruments,
    измерительное электронное оборудование.

Среди научных тематик института:

  • теоретические исследования процессов в джозефсоновских структурах и устройствах на их основе;
  • разработка, проектирование и исследование цифровых сверхпроводниковых интегральных схем;
  • разработка численных методов расчета индуктивностей и взаимных индуктивностей в многосвязных сверхпроводящих многослойных структурах;
  • разработка рентгеновских методов диагностики многослойных эпитаксиальных сверхпроводящих структур;
  • разработка сверхпроводниковых детекторов рентгеновского и ультрафиолетового излучений, исследование процессов в сверхпроводниковых наноструктурах и развитие технологии изготовления таких структур.

    АДМИНИСТРАЦИЯ

    Директор института - профессор Панасюк Михаил Игоревич.
    Тел.: (095) 939-18-18
    panasyuk@srdlan.npi.su 

    ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ И ВЕДУЩИЕ СПЕЦИАЛИСТЫ

    Отдел ядерно-спектроскопических методов

     ФИО  Должность  Контакты
    Шпинель Владимир Семенович, профессор  главный научный сотрудник Тел.: (095) 939-24-97
    Андрианов Виктор Александрович с.н.с.

    Тел.: (095) 939-41-60 andrva@srd.sinp.msu.su

    Козин Михаил Германович с.н.с. Тел.: (095) 939-41-60 kozin@srd.sinp.msu.su
    Ромашкина Ирина Леонидовна научный сотрудник Тел.: (095) 939 50 85 irom@srd.sinp.msu.su

    Отдел микроэлектроники
    Тел.: (095) 939-25-88

     ФИО  Должность  Контакты
    Куприянов Михаил Юрьевич, профессор главный научный сотрудник mkupr@pn.npi.msu.ru 
    Вышенский Сергей Викторович с.н.с. svysh@pn.npi.msu.ru
    Девятов Игорь Альфатович научный сотрудник, idev@pn.npi.msu.ru
    Кидиярова-Шевченко Анна Юрьевна научный сотрудник akid@pn.npi.msu.ru
    Платов Константин Юрьевич научный сотрудник kplatov@pn.npi.msu.ru
    Филиппов Тимур Владимирович научный сотрудник tfil@pn.npi.msu.ru
    Гончаров Денис Викторович м.н.с.

    Тел.: (095) 939-39-87

     ФИО  Должность  Контакты
    Поляков Сергей Николаевич с.н.с. cryo161a@nabla.phys.msu.su
    Преснов Денис Евгеньевич м.н.с. denis@cryotech.phys.msu.su
    Трифонов Артем Сергеевич м.н.с. artem@cryop73.phys.msu.su
    Паволотский Алексей Борисович научный сотрудник alexey@cryotech.phys.msu.su
    Хапаев Михаил Михайлович доцент mkhap@pn.npi.msu.ru
    Муханов Олег Александрович научный сотрудник mukhanov@hypres.com
    Арутюнов Константин Юрьевич научный сотрудник Konstantin.Arutyunov@snafu.phys.jyu.fi

     КООПЕРАЦИИ

    NIIAF.jpg (88771 bytes)

    ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И
    ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА

    Год приобретения
    1979, модернизирована в 2000г.
    Установки для диагностики сверхпроводящих туннельных SIS переходов и их использования в целях рентгеновской
    и гамма спектроскопии.

        Откачной гелиевый криостат (T=4,2-1,4 K).
        Рефрижератор растворения гелий3-гелий4 (T=30 мК)
    Функциональные возможности - измерение вольт-амперных характеристик; оцифровка импульсов, запись спектров импульсов, возникающих при поглощении рентгеновского кванта в электродах туннельных переходов.
    1990 г.
    Дифрактометр японской корпорации Rigaku (Rotaflex D/max-RC (12кВт источник рентгеновского излучения))
    Функциональные возможности - фазовый качественный и количественный анализы поликристаллов; тонкие пленки
    и многослойные структуры
    2002 г.
    Многоцелевой рентгеновский дифрактометр (базовый гониометр ДРЗ, разработанный в СКБ Иститута кристаллографии РАН)
    Функциональные возможности - исследование структурного совершенства монокристаллов; определение параметров шероховатости поверхности и межслойных границ; рентгеновский флуоресцентный анализ

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
ЗА ПОСЛЕДНИЕ ПЯТЬ ЛЕТ

За последние 5 лет опубликовано более 30 научных статей. Ниже приведена библиография статей, опубликованных в 2001-2002 годах.

М.Ю.Куприянов, А.А.Голубов, Д.Балашов
Развита микроскопическая теория стационарного эффекта Джозефсона в двухбарьерных туннельныхз структурах.
Совместно с ИРЭ РАН, PTB Germany, Центром физических исследований, г.Юлих, Германия и Университетом г.Твенте, Голландия,
разработана технология изготовления двухбарьерных джозефсоновских структур. Теоретически обоснована и экспериментально
доказана высокая воспроизводимость параметров таких структур, что открывает возможность их использования в
сверхпроводниковых микросхемах высокого уровня интеграции (программируемых стандартах вольта, устройствах быстрой
одноквантовой логики).
1. Physica C . 2001, 350, pp. 276-290
2. IEEE Tran. Appl. Supercond. 2001, 11, Part 1, pp 1146-1149

М.Ю.Куприянов, И.А.Девятов, Д.В.Гончаров
Построена микроскопическая теория резонансного туннелирования в джозефсоновских структурах с анизотропными
сверхпроводящими корреляциями в электродах.
1. ЖЭТФ, 2001, 119, с. 749-762
2. Physica C. 2001, 350, pp. 249-260 FEB 15

М.Ю.Куприянов, А.А.Голубов
Развита теория аномального эффекта близости между чистым сверхпроводником с анизотропным d-спариванием и тонким
грязным приграничным слоем. Количественно определено влияние диффузности границ на критический ток, кондактанс
и ток-фазовую зависимость джозефсоновских структур с ВТСП электродами.
1. Phys. Rev. Lett. 2001, 86, pp. 5369-5372

М.Ю.Куприянов, И.А.Девятов, А.А.Голубов, Л.С.Кузьмин, А.Калабухов, О.В.Снигирев
Развита теория, описывающая кинетику электронов в андреевском болометре в присутствии СВЧ сигнала. Разработан лабораторный вариант технологии изготовления болометров на горячих электронах с Андреевскими зеркалами.
1. J. Exp. Theor. Phys. 2000, 90, pp.1050-1057

М.Ю.Куприянов, Ф.Ф.Голубов, Я.В. Фоминов
Развита теория эффекта Джозефсона в структурах с ферромагнитными прослойками. Предсказана возможность практической
реализации структур, имеющих два устойчивых состояния на ток-фазовой зависимости (в окрестности 0 и p), что потенциально
важно для построения фазовых кубитов.
1. JETP Lett. 2002, 75, pp. 190-194
2. JETP Lett. 2002, 75, р. 588

А.Ю. Кидиярова-Шевченко, К.Ю. Платов, Т.В. Филиппов, О.А. Муханов, М.Ю. Куприянов, Д.Е. Кириченко, Н.А. Жуков,
M.М. Хапаев, К.К. Лихарев

Выработаны предложения по созданию библиотек базовых элементов для RSFQ модулей, следующих типов: аналогово-цифровые
преобразователи, коммутаторы-маршрутизаторы, цифро-аналоговые преобразователи, модули станции CDMA. Проведено
физическое моделирование динамических процессов в базовых элементах библиотек RSFQ модулей. Проведена оптимизация
параметров базовых элементов для стандартной технологии изготовления устройств сверхпроводниковой электроники.
Дан анализ квантовых диссипативных свойств джозефсоновского балансного компаратора, как считывающего устройства для кубита на основе магнитных состояний.
1. IEEE Trans. Appl. Supercond., 2001, 11, Part 1, pp. 1090-1093
2. Physica C, 2001, 350 , pp 302-308
3. Supercond. Sci. Technol., 2001, 14, pp. 1065-1070

В.А. Андрианов, П.Н. Дмитриев, М.Г. Козин, В.П. Кошелец, И.Л. Ромашкина, С.А. Сергеев, В.С. Шпинель
Изучено влияние диффузии и обратного туннелирования на работу сверхпроводящих туннельных переходов на основе Nb/Al. Показано, что на форму, полярность и амплитуду сигнала влияют не только электронные, но также и фононные процессы в детекторе. Испытаны детекторы с одним активным электродом. Достигнуто разрешение 3% для линии 6 кэВ.
1. 9 Int. Workshop on LTD, Madison, Wisconsin 2001, AIP Conf. Proc. 605, p. 161, Melville, New York, 2002

В.А.Крупенин, Д.В.Преснов, А.Б.Паволотский, А.С.Трифонов, А.Б.Зорин, С.В.Лотхов, М.Н.Савватеев
Разработана технология изготовления одноэлектронных транзисторов с предельно малыми размерами туннельных переходов
(~ 20х20 нм2) и элементов структуры, что позволило поднять рабочие температуры одноэлектронных
устройств выше 4.2 К. Разработана технология изготовления одноэлектронных транзисторов-сенсоров
на гетероструктурах с квантовым эффектом Холла. С помощью одноэлектронных транзисторов-электрометров, изготовленных
непосредственно на мезоскопических структурах, проведено исследование изменений профиля потенциала в
структурах с квантовым эффектом Холла в области температур от 25 мК до 2 К. Впервые изготовлен и
исследован одноэлектронный транзистор, в котором традиционные туннельные переходы замещены резистивными элементами
1. J. Appl. Phys., 2001, 90, p. 2411

Е.С.Солдатов, А.С.Трифонов, Д.Суятин
Разработана методика изготовления и измерения топологических и электрических параметров планарных металлических пленочных
электродов с предельно малым зазором для формирования планарных молекулярных транзисторов. Изготовлены образцы
с зазором 10-20 нм, а также прецизионная малошумящая измерительная установка для исследования электрических
параметров одноэлектронных и других мезоскопических структур.
1. Nanotechnology, 2002, 13, pp. 185-194

К.Ю.Арутюнов, Д.Е.Преснов, А.Б.Паволотский
Экспериментально обнаружены и исследованы новые нелокальные мезоскопические эффекты в сверхпроводниковых интерферометрах субмикронного размера.
1. Phys. Rev. B, 2001, 64, p. 0645191
2. Phys. Rev. B, 2001, 63, p 0925061.

РАЗРАБОТКИ, ИМЕЮЩИЕ
ПРИКЛАДНОЙ ПОТЕНЦИАЛ

Измерительные методики
Разработана методика определения параметров решеток и механических напряжений с разрешающей способностью по толщине до 5 нм в многослойных тонкопленочных структурах с использованием рентгеноструктурного анализа.
Область применения - сверхпроводниковая электроника.
Предоставляются услуги для разработчиков технологий:

  • формирования НТСП и ВТСП джозефсоновских структур;
  • осаждения эпитаксиальных ВТСП пленок ;
  • осаждения алмазных пленок;
  • синтеза металлофулеридов;
  • осаждения силицидных пленок.

Программные продукты
Пакет программ L-метр
Область применения - расчет индуктивностей и взаимных индуктивностей многослойных сверхпроводящих структур.
Предоставляются услуги по эффективному расчету численными методами индуктивностей многосвязанных сверхпроводников с дву- и трехмерным характером распределения токов.