Пресс-центр Доп. раздел |
Пресс-центр
14.12.2016
Ученый совет утвердил важнейшие результаты 2016 года1. Реализация протоколов квантовой оптической памяти в изотопически чистом кристалле 143Nd3+:Y7LiF4
Руководитель: А.А.Калачев (КФТИ КазНЦ РАН) Впервые реализованы протоколы оптической квантовой памяти на основе атомной частотной гребёнки в изотопически чистом кристалле YLiF4, обогащённом изотопом лития-7 и легированном примесными ионами неодима-143. Запись и воспроизведение слабых световых импульсов впервые реализована с использованием атомных частотных гребёнок, имеющих двойной период по частоте, а также с использованием перестраиваемого резонатора, находящегося в криостате при температуре жидкого гелия. Достигнута общая эффективность протокола квантовой памяти 12%.
Публикации:
2. Возможность генерации спин-поляризованного тока в сверхпроводящем слое Руководитель: Гарифуллин И.А. (КФТИ КазНЦ РАН) Ответственные исполнители: И.А. Гарифуллин, Н.Н. Гарифьянов, П.В. Лексин, А.А. Камашев, А.А. Валидов (КФТИ КазНЦ РАН) Я.В. Фоминов (ИТФ РАН им. Л.Д. Ландау РАН, МФТИ) Й. Шуманн, В. Катаев, Р. Клингелер, О.Г. Шмидт, Б. Бюхнер, Й. Томас (Институт твердого тела и материаловедения (IFW) Дрезден, Германия ) Обнаружен минимум в зависимости температуры сверхпроводящего перехода тонкопленочной гетероструктуры Fe1/Fe2/Pb от угла между намагниченностями ферромагнитных слоев железа Fe1 и Fe2. Установлено, что минимум обусловлен возникновением триплетной компоненты в куперовском конденсате. Последнее означает возможность генерации спин-поляризованного тока в сверхпроводящем слое, что будет использоваться при разработке элементной базы сверхпроводниковой спинтроники. Опубликовано:
3. Применение частотных гребенок низкой четкости для спектроскопии сверхвысокого разрешения Руководитель: Р.Н. Шахмуратов (КФТИ КазНЦ РАН) Ответственные исполнители: Ф.Г Вагизов (КФУ), М.О. Скалли, О. Кочаровская (T&M University, USA) Развит новый метод спектроскопии, позволяющий определять резонансные частоты квантовых переходов с точностью до одной сотой естественной ширины линии поглощения. Метод основан на низкочастотной фазовой модуляции излучения, преобразующей его спектр в гребенку с частотным интервалом меньшим ширины линии поглощения. Фильтрация такого излучения резонансной средой приводит к осцилляциям интенсивности. Вдали от точного резонанса основной вклад дают первая и вторая гармоники осцилляций. В точном резонансе остается только вклад второй гармоники. Исследуя частотный состав модуляции интенсивности излучения, можно определить резонансную частоту перехода с высокой точностью.
Публикация: 4. Развитие теории формы спектров магнитного резонанса с учетом переноса спиновой когерентности, вызванного случайным процессом релаксации Руководитель: К.М. Салихов (КФТИ КазНЦ РАН) Развита последовательная теория формы спектров магнитного резонанса с учетом переноса спиновой когерентности, вызванного случайным процессом релаксации. Эта теория дала, в частности, последовательное описание известного в спектроскопии эффекта обменного сужения спектров. Общий подход, сформулированный в нашей работе, применен для детального исследования спинового обмена между парамагнитными зондами в растворах. Дан детальный теоретический анализ проявления спинового обмена между стабильными нитроксильными радикалами в стационарных спектрах электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). На основании полученных результатов предложен новый алгоритм определения скорости переноса спиновой когерентности из анализа формы спектров ЭПР. Этот алгоритм успешно применен для анализа изученных нами экспериментально трансформаций спектров ЭПР нитроксильных радикалов при изменении концентрации радикалов. Развитая в этой работе последовательная теория дала толчок для постановки новых опытов, поиска новых протоколов эксперимента, которые позволят с большей точностью определять скорости переноса спиновой квантовой когерентности из данных спектроскопии магнитного резонанса. Публикации:
5. Впервые методом ионно-стимулированного осаждения получены тонкие пленки нанокристаллического железа, проявляющие перпендикулярную к поверхности одноосную магнитную анизотропию и полосовую доменную структуру. Исполнители: Лядов Н.М., Хайбуллин Р.И., Файзрахманов И.А., Бизяев Д.А., Бухараев А.А., Шустов В.А. (КФТИ Казнц РАН) Обнаружено, что тонкие (~100 нм) пленки железа, полученные методом ионно-стимулированного осаждения, проявляют ряд особенностей в структуре и магнитных характеристиках. Пленки представляют собой наноструктурированный материал, состоящий из наноразмерных (~10 нм) кристаллитов α-Fe и межкристаллитной неупорядоченной среды (фазы) железа. Пленки характеризуются микронапряжениями растяжения, величина которых более чем на порядок превышает предел пластической деформации массивного железа. Кривые намагничивания пленок, регистрируемые при комнатной температуре, как в плоскости, так и перпендикулярно к плоскости пленки свидетельствуют о наличии перпендикулярной к поверхности пленки одноосной магнитной анизотропии. Пленки проявляют полосовую магнитную доменную структуру. Термический отжиг в вакууме ведет к кристаллизации пленки, снятию микронапряжений, и отожжённые образцы проявляют типичное для кристаллических пленок железа магнитное поведение.
Публикации:
6. Магнитоупругий эффект в микрочастицах пермаллоя Руководитель: А. А. Бухараев (КФТИ КазНЦ РАН) Отвестственные исполнители: Д. А. Бизяев, Ю. Е. Кандрашкин, Л. В. Мингалиева, Н. И. Нургазизов, Т. Ф. Ханипов (КФТИ КазНЦ РАН) С помощью двух независимых методов – ферромагнитного резонанса (ФМР) и магнитно-силовой микроскопии (МСМ) – исследован магнитоупругий эффект в микрочастицах пермаллоя. Из анализа спектров ФМР получены значения поля эффективной магнитоупругой анизотропии, индуцированной механическим сжатием микрочастиц. С использованием этих данных смоделированы МСМ изображения напряженных и ненапряженных микрочастиц, которые хорошо совпадают с экспериментальными МСМ изображениями. Продемонстрировано, что при сжатии микрочастиц происходит существенное снижение порога формирования в них однородной намагниченности под воздействием внешнего магнитного поля. Актуальность полученных результатов обусловлена возможностью их использования при создании запоминающих ячеек и логических элементов стрейнтроники. Рис. МСМ изображения (экспериментальные и смоделированные), отражающие трансформацию доменной структуры микрочастицы пермаллоя размером 25х25х0.3 мкм3 при увеличении наведенной сжатием магнитоупругой анизотропии с 2.32 до 4.65 мТл. Публикации
7. Способ получения алмазных дифракционных элементов методом ионной имплантации Руководитель: А.Л. Степанов (КФТИ КазНЦ РАН) Исполнители: М.Ф. Галяутдинов, В.И. Нуждин, В.Ф. Валеев, Н.В. Курбатова (КФТИ КазНЦ РАН) Соисполнители: Ю.Н. Осин, В.В. Воробьев (КФУ) Предложена новая методика формирования оптических дифракционных элементов на поверхности алмаза, основанная на низкоэнергетической высокодозовой имплантации алмаза ионами бора через маску. Показано, что в процессе имплантации в немаскированных областях облучаемого алмаза происходит его графитизация. Формирование периодических графитизированных микроструктур на поверхности алмаза контролировалось методами оптической, электронной, конфокальной и атомно-силовой микроскопии, а также рамановской спектроскопией. Периодически изменяемые комплексные показатели преломления дифракционных элементов обеспечиваются чередующимися областями необлученного алмаза и графитизированных микроструктур. Эффективность функционирования дифракционного алмазного элемента продемонстрирована при его зондировании излучением гелий-неонового лазера. Основным практическим применением полученных результатов является развитие ключевого направления фотоники по созданию новых эффективных элементов алмазной интегральной оптики.
Изображение картины дифракционного рассеяния на экране, полученное на отражение от сформированной по новой методике алмазной решетки при ее зондировании гелий-неоновым лазером. Прототип с алмазной решеткой закреплен на металлическом держателе.
Публикации:
8. Обнаружение эффекта фотоиндуцированного суперпарамагнетизма: ЭПР детектирование на наночастицах γ-Fe2O3 в дендримере
Руководитель: Н.Е. Домрачева (КФТИ КазНЦ РАН)
Исполнители: Воробьева В.Е. (КФТИ КазНЦ РАН), Груздев М.С. (ИХР РАН), Пятаев А.В. (КФУ).
Обнаружен новый фотомагнитный материал на основе поли(пропилен иминового) дендримера, содержащего магнитные/полупроводниковые наночастицы гамма оксида железа (γ-Fe2O3). Показано, что облучение лазером (длиной волны 266 нм) данного нанокомпозита приводит к изменению суперпарамагнитных свойств наночастиц вследствие генерации электронов проводимости при облучении. Рис. Изменение сигнала электронного магнитного резонанса γ-Fe2O3 наночастиц при облучении лазером. Публикации:
| ||||