19
Календарь конференций
  • 29 августа – 4 сентября

    «Жадные приближения и смежные вопросы»

  • 7 – 8 сентября

    VI Международная научно-практическая конференция «Инновационная экономика и менеджмент: методы и технологии»

  • 7 – 8 сентября

    Всероссийская научная конференция «Проблемы агрохимии и экологии – от плодородия к качеству почвы», посвященная 90-летию выдающегося деятеля науки, классика отечественной школы агрохимии, академика РАН Василия Григорьевича Минеева

  • 5 – 6 октября

    Научно-практическая конференция VII Губеровские чтения: «Юго-Восточная Азия: историческое прошлое и современная реальность»

  • 11 – 12 октября

    Научно-практическая конференция студентов, магистрантов и аспирантов II Молодежные Губеровские чтения «Юго-Восточная Азия: история и современность»

  • 26 октября

    Пятая ежегодная научная конференция консорциума журналов экономического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова

  • 23 – 26 ноября

    СОВМЕСТНАЯ XXII Международная научно-практическая конференция юридического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова и XX Международная научно-практическая конференция "Кутафинские чтения" «Роль права в обеспечении благополучия человека»

  • 10 декабря

    Международная конференция по общему языкознанию «Наследие трудов Ю.В. Рождественского в XXI веке» — к 95-летию со дня рождения Юрия Владимировича Рождественского (1926-1999)

Все конференции
08/07/21

Физики определили, где именно возникает несимметричная фотопроводимость в многослойных полупроводниках

Направление фототоков в многослойном полупроводнике при действии магнитного поля. Источник: Kazakov A. S. et al. / Scientific Reports, 2021.
Направление фототоков в многослойном полупроводнике при действии магнитного поля. Источник: Kazakov A. S. et al. / Scientific Reports, 2021.

Некоторые многослойные полупроводники обладают необычным свойством — несимметричной проводимостью. Ученые выяснили, где именно возникает этот эффект. Оказалось, что он зарождается только на особой границе между твердыми «слоями» полупроводника, которые отличаются по электронным свойствам. Это опровергает существующие предположения о том, что несимметричная проводимость возникает вне зависимости от окружения. Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports. Исследование поддержано грантом Российского научного фонда.

В целом цикле работ группа ученых из Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова, Физического института имени П.Н. Лебедева РАН, Института физики полупроводников имени А.В. Ржанова с коллегами из Регенсбургского университета (Германия) исследовала фотопроводимость в многослойных полупроводниках при облучении лазером. Фотопроводимость — это явление, при котором материал меняет способность пропускать через себя электрический ток при электромагнитном облучении.

Исследователи выяснили, что в полупроводниках особого строения — твердых растворах, где в верхних слоях находятся атомы тяжелых химических элементов, а ниже они постепенно замещаются более легкими, тем самым создавая градиент, — фотопроводимость ведет себя весьма необычно. Она несимметрична, то есть отличается (в одних случаях выше или ниже, чем в других) относительно направления магнитного поля, а также для двух симметрично расположенных пар контактов, измеряющих силу тока. Дальнейшие исследования показали, что этот эффект связан с еще одним необычным явлением: при воздействии лазерного излучения ток в полупроводнике протекает не «от плюса к минусу», а по кругу вдоль его края, то есть создает своеобразное кольцо, охватывающее полупроводник. Механизм такого феномена пока неясен.

Тем не менее, чтобы в дальнейшем исследовать причину этого явления, было важно установить, в каком именно месте сложной «слоистой» структуры возникает несимметричная фотопроводимость. В нынешних исследованиях ученые показали, что она появляется только на особой границе, где слой проводника, не содержащий атомов тяжелых металлов, переходит в слой с тяжелыми металлами, такими как ртуть. При этом последний из-за тяжелых атомов работает как топологический изолятор — тип полупроводника, на поверхности которого возникают так называемые дираковские двумерные электронные состояния. Это явление, при котором электроны атомов обладают нулевой эффективной массой, то есть движутся при приложении электрического напряжения так, как если бы обладали массой, равной нулю, а также не рассеиваются на примесях и дефектах полупроводника, тем самым увеличивая его проводимость.

«О практическом использовании топологических изоляторов на сегодняшний день говорить преждевременно. Но наличие в них особых электронных состояний делает их привлекательными для использования в электронике, ведь это свойство позволяет материалу эффективно проводить электрический ток. Кроме того, такие состояния очень устойчивы к различным повреждениям: например, если испортить поверхность полупроводника, они никуда не исчезнут. Однако, чтобы использовать ценные свойства топологических изоляторов на практике, необходимо еще много серьезных исследований», — рассказал руководитель гранта Дмитрий Хохлов, член-корреспондент РАН, профессор, доктор физико-математических наук, руководитель лаборатории физики полупроводников физического факультета МГУ.