ФУЛЛЕРЕНЫ

Беседа с Ю.А. о фуллеренах
Мы продолжаем печатать беседу с академиком Юрием Андреевичем Осипьяном о работах по направлению “Фуллерены” (начало см. в ПерсТ, 1999, т.6, вып.9)

Ю.А. Нет, не только. Я думаю, что их большое будущее может быть связано не только с полупроводниковыми свойствами, но и с применениями, обязанными чисто их удивительным размерам. Эта молекула – созданный самой природой идеальный нанообъект для разнообразных манипуляций. Можно, например, осадить молекулы на чистую кремниевую поверхность, создать гетероструктуру С₆₀-Si, а на ней можно задать любой литографический рисунок С₆₀, т.к. они легко отлетают. Такую большую молекулу, как фуллереновый многогранник, можно перемещать по поверхности, например, кремния с помощью СТМ или АСМ. Вот - способ записи информации: вы имеете поверхность кремния, на которую без труда “набросали” молекулы фуллеренов, затем можно сканировать поверхность зондом АСМ, подавая на него в определенном порядке некоторый электрический сигнал. Заряд, концентрируемый на острие зонда, заставляет молекулы фуллеренов расположиться на поверхности в заданной конфигурации – это запись информации. Для считывания вы снова проходите по поверхности тем же зондом СТМ, обнаруживая или нет молекулу в определенном месте. Это и есть постоянное ЗУ с рекордной плотностью записи: бит информации – наличие или отсутствие одной молекулы диаметром ~10A. Такие эксперименты успешно проводятся на ф. Bell. Перспективен как полупроводник также и объемный фуллереновый материал. Он легко легируется.

Ю.А. Если в процессе синтеза между молекулами фуллеренов вставлять атомы щелочных металлов (К, Rb), то в некоторых случаях, например, в системах K₃C₆₀ обнаруживается сверхпроводимость. Однако, методически это – очень неприятная работа. Калий на воздухе самовоспламеняется, взрывается. “Впихнуть” чистый калий в готовый фуллерен – технологически очень трудная задача. Чтобы калий не воспламенился и не взорвался в руках, все операции надо проводить в вакууме. Сверхпроводимость наступает, только если соблюдается соотношение 3 атома калия на молекулу С_60. Хотя существуют еще фазы КС₆₀, К₂С₆₀ и К₆С₆₀; “сверхпроводит” только – К₃С₆₀. Детали механизма сверхпроводимости этого соединения хорошо изучены: известно, как заполняется зона, как электрон от калия попадает на молекулу фуллерена, как при этом фуллерен становится металлом и даже сверхпроводником.

Как правило, для синтеза К₃С₆₀ используются металлургические методы, не позволяющие точно регулировать содержание калия в фуллерене.

Перед сотрудниками ИФТТ стояла задача научиться вводить в фуллереновую решетку щелочной, а, желательно, и любой другой металл регулируемым образом. Успех нас ожидал, когда мы обратились к проводимым в нашем институте работам по суперионикам, соединениям, у которых ионная проводимость на несколько порядков выше, чем электронная. Если кристалл суперионика подсоединить к проводнику и подать напряжение, то происходит движение ионов в одном или противоположном направлении в зависимости от полярности напряжения. Было решено сделать такую гетероструктуру – фуллерен-суперионик-“кое-что”, что нужно для контактных вещей. Был выбран суперионик, в котором подвижным является ион лития. Литий – щелочной металл по своей активности не менее опасен, чем калий. Мы взяли готовый фуллерен и через суперионный контакт стали “запихивать” этот литий в фуллерен. Эти работы проводятся у нас Сергеем Ивановичем Бредихиным – специалистом по суперионикам. Мы запихнули в фуллерен довольно много лития и наблюдали за процессом его влезания в фуллереновую решетку. Процесс довольно длительный, скажем, он занимает до 100 часов: 100 часов идет ток, а значит идет поток ионов лития в фуллерен. Мы можем плавно регулировать концентрацию лития от 0 до требуемой. Затем, меняя полярность напряжения, выгонять его обратно. Идея красивая и работает очень хорошо!

Сначала мы изучили спектр поглощения Li_хС₆₀ и стали внимательно следить за диапазоном спектра, соответствующим максимальному поглощению. Возникновение темного облака означает появление лития в решетке, можно наблюдать, как под действием электрического поля литием заполняем весь кристалл фуллерена, а затем при изменении полярности литий идет к другому электроду и полностью покидает кристалл фуллерена. Мы научились гонять этот литий сквозь решетку, как роту солдат на плацу - взад и вперед. Мы обнаружили, что, если мы заполнили все пространство литием, а затем подогрели кристалл и охладили определенным образом, то возникают кластеры, обнаруживаемые как более темные пятна на осветленном поле. Это значит, что внутри кристалла образуется термодинамически устойчивая фаза. Это может быть Li₁С₆₀, Li₂С₆₀, а может Li₃С_60. Пока еще эту фазу мы количественно не идентифицировали, изучаем ее спектрально и с помощью ЭПР. Атомы лития, которые влезают в фуллерен, как мы полагаем, отдают электроны молекуле фуллерена, изменяя ее электронное наполнение. Мы пытаемся зафиксировать этот электрон на молекуле фуллерена с помощью ЭПР. Мы его наблюдаем и регистрируем эффект электронного парамагнитного резонанса. Затем продолжаем следить за его временной эволюцией. Наблюдаемый спектр довольно сложный – одна широкая линия и три узких, и мы отслеживаем поведение каждой из них. Это – чисто “ЭПРные” проблемы. Кроме того, мы измерили СВЧ проводимость Li_xС₆₀ и показали, что она увеличивается c увеличением концентрации лития. Мы сейчас находимся на стадии регулируемого введения лития и надеемся, что сможем “набить” в фуллерен столько лития, что он станет сверхпроводящим. Мы сможем также провести такую кластеризацию, что управляемым образом будем формировать сверхпроводящие области любого размера в фуллереновой решетке. Это – пионерская работа и готовящаяся сейчас публикация по ней, я думаю, вызовет интерес.

(продолжение беседы с академиком Ю.А.Осипьяном в следующем выпуске ПерсТ’а)

НАНОТРУБКИ

Оптические ограничители на углеродных нанотрубках
Известно, что фуллерены в растворе обладают нелинейной прозрачностью, падающей практически до нуля при превышении некоторой критической интенсивности лазерного излучения. Отсюда можно рассчитывать на их использование в качестве эффективных оптических затворов, например, для защиты людей и оборудования от интенсивного лазерного облучения. Оказалось, что подобной нелинейностью обладают также и углеродные нанотрубки, структура которых близка структуре фуллеренов.

Детальные исследования этого свойства нанотрубок были выполнены в Сингапурском университете. Исследуемые образцы, полученные методом каталитического разложения СО и состоящие из нанотрубок диаметром от 7 до 35нм, помещали в виде суспензии в этанол и облучали неодимовым лазером, работающим на основной и второй гармониках (l = 1064 и 532нм, соответственно). Прозрачность суспензии оставалась неизменной при облучении с плотностью энергии < 0.06 Дж/см² резко падая при превышении этого значения. Эта особенность проявляется при исследовании нанотрубок с диаметром в диапазонах 5-10; 15-20 и 25-35 нм. Зависимости прозрачности суспензии от интенсивности лазерного облучения, измеренные для различных длин волн (532 и 1064нм), имеют близкую форму, однако при 532нм снижение прозрачности наступает при более низких интенсивностях облучения. Наличие эффекта нелинейной прозрачности при l = 1064нм отличает нанотрубки от фуллеренов и заставляет относиться к нанотрубкам как к более перспективному материалу для оптических ограничителей.

Phys. Rev. Lett,. 1999, 82, p.2548

СВЕРХПРОВОДНИКИ

S-F контакты продолжают удивлять
В этом году “ПерсТ” уже сообщал о новых публикациях по проблеме контактов ферромагнетика со сверхпроводником и даже предсказывал предстоящий бум в этой области [ПерсТ 1999 6(3,5)]. Бум действительно начался! Чтобы в этом убедиться, достаточно взглянуть на перечень работ, появившихся в последние месяцы в лос-аламосском банке препринтов. Сегодня мы остановимся на двух из них, наиболее интересных, соавторами которых являются наши соотечественники.

Первая (экспериментальная) работа выполнена в Великобритании В.Т.Петрашовым и И.А.Сосниным из Черноголовки совместно с I.Cox, A.Parsons и C.Troadec [1]. Они обнаружили неожиданно сильное взаимное влияние ферромагнетика (никель) на сверхпроводник (алюминий) в изучаемых наноструктурах. Казалось бы, сверхпроводящие корреляции должны быстро затухать вглубь магнитного материала и в соответствие с этим эффект близости проявляться крайне слабо. Однако и область проникновения сверхпроводимости в никель, и амплитуда соответствующих изменений оказались БОЛЕЕ ЧЕМ НА ДВА ПОРЯДКА БОЛЬШЕ, чем дают простые теоретические оценки. Необычным оказалось поведение при понижении температуры и сверхпроводящей стороны наноструктуры. Не менее интересно поведение контакта в магнитном поле и, в частности, появление новых пиков в дифференциальном сопротивлении как функции протекающего тока в области малых полей.

Полученные результаты дают пищу для размышлений теоретикам, которые в то же время предлагают новые эксперименты. В препринте А.Кадигробова из харьковского ФТИНТ’а в соавторстве со шведами R.I.Shekhter, M.Jonson, Z.Ivanov и T.Claeson [2] предсказан гигантский пик в дифференциальной проводимости структуры, состоящей из ферромагнитной области, заключенной между двумя сверхпроводниками. Чтобы пояснить его возникновение, обратимся к случаю обычного нормального слоя, зажатого с двух сторон сверхпроводниками. Как известно, в такой потенциальной яме возникают уровни с энергиями, определяемыми разностью фаз сверхпроводящего параметра порядка в двух берегах. Основную роль при этом играет андреевское рассеяние, преобразующее электронное возбуждение в дырочное, и наоборот. На уровне Ферми эти возбуждения никак неотличимы друг от друга, и в случае их конструктивной интерференции может возникнуть резонансный уровень, приводящий к огромному пику в плотности состояний. Специфика андреевского отражения такова, что этот пик появляется при разности фаз в берегах, равной p . В обычном металле направления спинов интерферирующих квазичастиц не важны, однако это не так в магнитном металле. В стандартной стонеровской модели зоны для электронов со спином вверх и спином вниз расходятся (чем и обеспечивается намагниченность металла). Если величина этого смещения невелика, то при энергии порядка данного смещения электроны и дырки с противоположными спинами будут практически неразличимы. Если далее создать между сверхпроводящими обкладками разность фаз, равную p , то ситуация станет подобной описанной выше с тем отличием, что теперь пик возникнет при конечных смещениях на ферромагнетике, а не в нуле напряжений. Авторы предлагают использовать предсказанный ими эффект в качестве удобного средства спектроскопии андреевских уровней в ферромагнетиках, а также для создания эффективно действующего транзистора (в работе приводится ссылка на их патент, зарегистрированный в ноябре 1998 года). М.Белоголовский

1. http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/9903237
2. http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/9901278

КОНКУРЕНТЫ

Никелевые наноконтакты бьют рекорды манганитов
Группа исследователей из Мадрида [1] сообщила о примерно трехкратном изменении сопротивления контакта двух никелевых проволочек в магнитном поле до 100Э при комнатной температуре. Напомним, что магнитосопротивление, "колоссальное" у манганитов и "гигантское" у многослойных пленок и кластерных сплавов, оказывается при комнатной температуре гораздо меньшим. Типичные значения составляют для манганитов примерно 15%, а для многослойных магнитных пленок - 5%, и это в поле несколько тесла, а не 100Э.

В измерительной ячейке две Ni проволочки диаметром 2мм с закругленными концами приводились в соприкосновение друг с другом таким образом, чтобы проводимость контакта была не более нескольких единиц 2e2/h » 10-4Ом-1 (порядка минимальной металлической проводимости). Столь малая величина проводимости означала, что контакт имел нанометровые размеры, то есть содержал всего несколько атомов. Для обеспечения необходимой жесткости такая конструкция заливалась пластмассой. Исследование более 50 образцов показало, что магнитосопротивление падало с ростом проводимости контакта и уже при 40e2/h оно составляло всего несколько процентов. Эффект наблюдался только в случае контакта двух ферромагнетиков, для контактов же Cu-Cu, Cu-Ni, и даже Ni-Ni с прослойкой Cu он отсутствовал.

[1] N.Garsia, M. Munoz, Y.-W. Zhao, Phys. Rev. Lett., 1999, 82(14),p. 2923-2926

МИКРОТЕХНОЛОГИИ

Сферические ИС (если они действительно есть!) ищут сферы применения
Первая схема - инвертор с двумя транзисторами, сформированная на сферической поверхности площадью 3.14мм² по 5мкм технологии, далека от уровня современных ИС. Но, как сказал один из создателей ф. Ball Semiconductor Inc. Hideshi Nakano, сферические изделия создаются не для того, чтобы заменить существующие поколения ИС, они предназначены для тех новых применений, в которых существенна именно сферическая форма ИС, например в медицинской и автомобильной отраслях: использование конструкции “шарик в шарике” в качестве автомобильных акселерометров; заглатывание шарика(в качестве первичного преобразователя) больным пациентом для слежения за физиологическими параметрами и передачи их на станцию медицинского наблюдения. Количество вентилей на шарике не является культовым. Предварительный анализ показал, что обслуживание только этих отраслей позволит недавно учрежденной рисковой фирме Ball Semiconductor достичь к 2001 году прибыли в размере до 100млн. долл.

С различными фантастическими областями применения можно познакомится в интернете по адресу: http://204.247.196.14/sbn/sbnh2/news/19990414all.shtml

НАНОСТРУКТУРЫ

Квантовое подавление шума
Казалось бы, что при уменьшении активной области микроэлектронного прибора относительная величина дробового шума (shot noise), который связан с дискретностью заряда электрона, должна возрастать. К счастью, выяснилось, что это не так.

Согласно теории Ландауэра, проводимость квантового канала задается выражением

G = G_{0 a n} T_n (1),

где G₀=2e²/h - квант проводимости, а T_n- коэффициент проницаемости канала для n-ой моды поперечного квантования, суммирование ведется по всем модам, дающим вклад в проводимость. Основываясь на теории Ландауэра, Бюттикер в 1990 году вывел формулу для среднеквадратичной величины дробового шума [1]

< D I²> = 2eVG_{0 a n} T_n (1- T_n) (2),

где V - приложенное к каналу напряжение. При T_{n< <} 1 проводимость отдельной моды гораздо меньше G₀, а это как раз и есть одно из условий одноэлектроники. В этом случае можно говорить о нахождении отдельного электрона в канале, и выражение (2) переходит в обычное классическое выражение для дробового шума. В противоположном случае, когда T_n» 1, локализация электронов в канале не происходит, они находятся одновременно и в канале, и в контактах. Называя общий заряд электронов в канале, невозможно сказать, сколько их в нем. Для идеальных каналов, когда T_n=1, согласно формуле (2), дробовой шум совершенно пропадает.

Эффект квантового ослабления дробового шума был подтвержден экспериментально на структурах с ограничением двумерного электронного газа (2DEG). Заслугой ученых из Leiden University (Нидерланды) является то, что они впервые наблюдали этот эффект на металлических контактах атомного размера [2].

Однако, в том случае, когда несколько подзон поперечного квантования дают вклад в проводимость, из формул (1) и (2) невозможно определить значения величин T_n. Более того, невозможно сказать, в силу каких причин проводимость канала отличается от целого числа квантов проводимости G₀: то ли из-за рассеяния (T_n< 1), то ли из-за каких-то других обстоятельств (см. следующую заметку).

1. Phys. Rev. Lett., 1990, 65, p.2901
2. Phys. Rev. Lett., 1999, 82, p.1526

Обменное взаимодействие и квант проводимости
В 1996 году измерение проводимости близких к идеальным (T_n» 1) квантовых нитей, сформированных на сколе гетероструктуры с квантовой ямой, показали неожиданно большое отклонение (до 50%) от кванта проводимости G₀=2e²/h [1]. Этот эффект долгое время не поддавался объяснению. Наиболее правдоподобным казалось предположение о том, что уменьшение проводимости все-таки связано с рассеянием в квантовой нити. Однако, это предположение резко противоречило экспериментальным данным. На эксперименте наблюдали широкие горизонтальные плато на зависимости проводимости нити от величины напряжения на затворном электроде, которое управляет фермиевской энергией электронов в канале, а следовательно и их концентрацией. Для объяснения существования плато необходимо было придумать некое рассеяние, интенсивность которого совершенно не зависит от энергии электрона и, в то же время, очень чувствительна к температуре системы и тянущему напряжению. При незначительном увеличении последних квант проводимости “восстанавливался” до привычного значения G₀.

Недавно В.В.Вьюрков (Физико-технологический институт РАН, Москва) и А.А.Ветров (МИФИ) показали, что отклонение проводимости квантовой нити может быть связано с обменным взаимодействием электронов в ней. Действительно, энергия обменного взаимодействия пары электронов, имеющих близкие волновые вектора, может достигать величины кулоновской энергии. Для больших отличий в волновых векторах обменный интеграл содержит быстро осциллирующие функции и стремится к нулю. Но вот знак обменной энергии зависит от конфигурации спинов электронов: в состоянии с полным спином S=1 обменная энергия отрицательна и понижает полную энергию системы, а в состоянии с S=0 - все наоборот. Удалось показать, что при изменении определенного параметра, характеризующего квантовую нить, в ней происходит фазовый переход, в результате которого электроны, находящиеся в некотором энергетическом слое вблизи уровня Ферми, оказываются частично спиново поляризованными, а плотность состояний в этом слое “разрежается”. При достаточной энергии обменного взаимодействия плотность состояний уменьшается вдвое.

Соответственно уменьшается проводимость квантовой нити. Величина эффекта имеет сильную зависимость от экранирующего действия окружающих квантовую нить проводников. Приведенные результаты изложены в обзорной статье [2].

1. Phys. Rev. Lett., 1996, 77, p.4612
2. V.V’yurkov, V.Fedirko, and L.Fedichkin. Phys. Low-Dim. Struct., 1999, 3/4, p.209

Что лучше: туннелирование или рассеяние?
Ортодоксальная теория кулоновской блокады требует для осуществления блокады выполнения условия: R > > G₀^-1, где R - сопротивление контакта, а G₀ = 2e²/h = (26 кОм)^-1 - квант проводимости. При этом никак не оговаривается характер сопротивления. Оно может быть как туннельным, так и диффузным. Практически в одноэлектронных устройствах реализуются только туннельные контакты, поскольку только они легко совмещают условие большого электрического сопротивления и малой емкости (следовательно, размера) контакта.

Так как физически процессы туннелирования и рассеяния резко отличаются по своей природе, Ю.В.Назаров, ныне работающий в Delft University of Technology (Нидерланды), предпринял попытку изучить влияние именно рассеяния. Использованный им подход является универсальным, он применим как для описания туннелирования, так и рассеяния. В случае туннельных контактов с проводимостью G>G₀ он дает уже известный результат, заключающийся в том, что энергия зарядки экспоненциально подавляется в меру множителя exp(-G/G₀). Но вот в зависимости от характера рассеяния величина энергии зарядки сильно флуктуирует. Это связано с тем, что локализация электрона вследствие рассеяния происходит в результате сбоя фазы волновой функции: гораздо более тонкий эффект, нежели туннелирование. Результаты Назарова оставляют надежду на то, что с помощью рассеивающих контактов, обладающих низким сопротивлением, можно все-таки сохранить кулоновскую блокаду.

Логический одноэлектронный параметрон
Как уже неоднократно упоминалось, требование высокого сопротивления контактов (около 100кОм) в одноэлектронном транзисторе (SET) практически закрывает ему дорогу в быстродействующие логические схемы. Это связано с тем, что при учете емкости подводящих проводников RC-время SET оказывается слишком большим. Однако внутреннее время переключения SET, обусловленное малой внутренней емкостью контактов, может вполне достигать 1пс.

В статье А.А.Короткова (МГУ) и К.К.Лихарева (State University of New York) подробно рассмотрена работа логических схем на основе одноэлектронного параметрона. Об этих схемах ПерсТ уже сообщал ранее. Напомним, что базовой ячейкой в них является система трех туннельно связанных проводящих островков (см. рис. 1). Электрон может туннелировать между центральным и боковыми островками, вызывая поляризацию ячейки. Далее из этих ячеек может быть построена цепочка с емкостной связью, выполняющая логические операции. Быстродействие таких схем может быть весьма большим. Кроме того, вычисления являются почти обратимыми, так что энергетические затраты на 1 бит составляют величину меньше термодинамического предела kTln2.

Еще одна российская версия SET (Новосибирск)
В выпуске ПерсТ’а от 30 апреля был рассмотрен одноэлектронный транзистор (SET), изготовленный В.Крупениным в МГУ. Оказывается, в Новосибирске тоже умеют изготавливать одноэлектронный транзистор, используя не менее интересный технологический вариант. В его основе – недавно опубликованный немецкими учеными новый способ формирования туннельных емкостей для одноэлектронных структур - метод SECO (Step Edge Cut Off) [1], заключающийся в разрыве металлической нанопроволоки ступенью из диэлектрика. В результате этого части металлической нанопроволоки, образующие туннельный контакт, идут не в нахлест, как в большинстве технологий (например, в транзисторе МГУ), а в стык, что значительно понижает емкость контакта. Как следствие, повышается кулоновская энергия зарядки центрального островка SET, а, следовательно, и температура работы SET.

Схема технологического процесса SECO представлена на рис. 2: а) приготовление маски для РИТ путем “lift-off”, б) реактивное ионное травление и удаление маски, в) осаждение нанопроволоки из Ti путем “lift-off”.

На прошедшей в апреле с.г. в окрестностях Звенигорода конференции “Микро- и наноэлектроника’98” Л.В.Литвин представил доклад от группы сотрудников Института физики полупроводников СО РАН (Новосибирск), посвященный изготовлению SET по технологии SECO и исследованию его характеристик [2]. С помощью двухслойной электронной литографии в растровом электронном микроскопе (литографическая приставка “Proxy”) были изготовлены структуры с размером островка 170x170x12нм³ на системе Ti/Si₃N₄.

В качестве подложек использовались мембраны из Si₃N₄ толщиной 100нм, допускающие контроль структуры в просвечивающем электронном микроскопе. Выступ на поверхности мембраны создавался реактивным ионным травлением в плазме CF₄:Ar. Затем взрывной литографией создавалась проволока одновременно с затвором транзистора.

Амплитуда одноэлектронных осцилляций тока в транзисторе достигала 20%, а их период соответствовал затворной емкости 0.12аФ. Численное моделирование экспериментальных кривых дало следующие значения емкостей и сопротивлений контактов: C₁ =17аФ, C₂ =11аФ, R₁ =10МОм, R₂ =225МОм. Таким образом, суммарная емкость составляет 28аФ, что соответствует кулоновской энергии 3мэВ, на порядок превышающей тепловую энергию при Т=4.2.К. Сопротивление структуры увеличивалось в 500 раз при снижении температуры от комнатной до 4.2К. Авторы предполагают, что это связано с прыжковым характером проводимости в контакте.

Недостатком реализованного SET’а, возможно, является чересчур большое внутреннее сопротивление, приводящее к очень низкому быстродействию.

Контакт: Леонид Литвин
тел. (383-2) 35-52-82,
факс (383-2) 33-27-71,
e-mail: Litvin@ispht.nsk.su

1. Appl. Phys. Lett., 1995, 67, p.569
2. “Микро- и наноэлектроника’98”, с. Р3-16.

СИНХРОТРОННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Канадцы будут строить свой синхротронный источник вскладчину
Канадский фонд инноваций (CFI) выделил грант (56.4млн. долл.) на строительство Национального синхротрона Канады при University of Saskatchewan. Синхротрон будет называться Канадским источником света (Canadian Light Source – CLS). Общий объем капитальных вложений на строительство составит 173млн. долл. Помимо CFI свой вклад в строительство этого национального объекта внесут некоторые федеральные министерства, мэрия и энергетическая компания Саскатчевана, Университеты Альберта и Западного Онтарио. Часть средств придет из других провинций Канады. Dennis Scopik, директор ускорительной лаборатории Саскатчеванского университета, заявил, что инвестиции на строительство национального синхротрона – самые большие инвестиции в научную инфрастуктуру Канады за все время ее существования. Строительство начнется в июне с.г. и завершится в 2003 году.

CLS будет состоять из ускорителя электронов и накопительного кольца, способного эмитировать излучение в широком диапазоне спектра - от ИК до жесткого рентгена. Каждый пользователь сможет выбрать любой желательный для него диапазон излучений, причем его интенсивность будет выше, чем на любом другом синхротроне в мире. Строительство CSL – заметный шаг вперед для науки и промышленности Канады. Этот источник, как ни один другой инструментарий, сближает физику с другими областями исследований, включая медицину и науку о Земле.

Nature, 1999, 398, p.548 April

ФИНАНСИРОВАНИЕ

Проект “Atom Technology”: последние новости
Министерство международной торговли и промышленности (MITI, Япония) приступило к финансированию Atom Technology Project с общим бюджетом около 200млн. долл. В основе проекта - систематическое развитие технологии, связанной с манипулированием отдельными атомами и молекулами на поверхности твердого тела и в 3-х мерном пространстве. Планируются исследования новых материалов, новых технологические процессов и новых явлений с упором на нанометровый диапазон с акцентом на трех проблемах:

• манипулирование атомами,
• процесс самоорганизации,
• контроль фазы критического состояния.

Головная организация по проекту - Joint Research Center for Atom Technology, в котором уже сегодня трудятся 100 специалистов. В рамках фазы I (1992 - 1997) объектами исследования были полупроводники (Si, II-VI, III-V, аморфные), органические и магнитные пленки, оксиды переходных металлов, технологии и явления, касающиеся проблем от манипуляции атомами до фазового перехода в сильно коррелированных электронных системах. Последние результаты исследований фазы I касаются:

• формирования и исследования сверхтонкого (1нм SiO₂) на поверхности Si(001);
• роста и транспорта Si_nH_x⁺ кластеров с управляемой структурой;
• исследования манганитов La_1-xSr_xMnO₃, как типичного представителя сильно коррелированной электронной системы.

В процессе выполнения фазы II (1998 - 2001) особое внимание будет уделяться:

• идентификации и манипулированию отдельными атомами и молекулами;
• формированию и контролю наноструктур на поверхности и на границе раздела;
• спиновой электронике;
• теоретическому анализу динамических процессов в атомах и молекулах.

Поскольку объектами исследования проекта “Atom Technology” являются материалы и явления, а не приборные технологии, то трудно напрямую связать результаты проекта с промышленностью.

J. Vac. Sci. Technol. B, 1998, 16(6)

КОНФЕРЕНЦИИ

18 - 21 May, Kyongju, Korea. INTERMAG’99 –International Magnetic Conference.
E-mail: intermag@kistmail.kist.re.kr
Web-site: http://intermag99.kist.re.kr

30 May- 3 June, Okazaki, Japan. ISIC-10 – 10^th International Symposium on Intercalation Compounds.
E-mail: isic@chem.titech.ac.jp
Web-site: http://www.chem.titech.ac.jp/~isic/

21 – 26 June, The Claremont, Berkeley, CA, USA. ISEC’99 – International Superconductive Electronics Conference. E-mail: centennial@orci.com

27 –30 June, Kauai, Hawaii, USA. 4^th Joint ISTEC/MRS International Workshop on Superconductivity.
E-mail: t-kobayashi@istec.or.jp

7 –10 July, Madison, Wisconsin, USA. IWCC’99 – 9^th International Workshop on Critical Currents.
E-mail: iwcc99@engr.wisc.edu

11 – 12 July, Quebec City, Canada. 16^th Space Cryogenics Workshop
E-mail: lsalerno@mail.arc.nasa.gov

12 – 16 July, Montreal, Quebec, Canada. CEC/ICMC’99 – Cryogenic Engineering Conference & International Cryogenic Materials Conference.
E-mail: centennial@orci.com
Web-site: www.cec-icmc.org

17 – 25 July, Eger, Hungary. ISSHTS-5 – 5^th International Summer School on High Temperature Superconductivity.
E-mail: vajda@ntb.bme.hu
Web-site: http://supertech.vgt.bme.hu/ISSHTS5/school.htm

28 July – 2 August, Stockholm, Sweden. MOS’99 – Physics and Chemistry of Molecular and Oxide Superconductors. E-mail: mos99@congrex.se

29 July – 2 August, Chernogolovka, Russia. CWS-99 – International Workshop on LT Physics in Microgravity Environmental. E-mail: mezhov@issp.ac.ru

30 July – 3 August, Hamburg, Germany. Localization 1999: Quantum Transport in Disordered Systems.
E-mail: kramer@physnet.uni-hamburg.de

1 – 3 August, Jyvaskyla, Finland. Symposium on Micro- and Nanocryogenics.
E-mail: a_manninen@jyfl.jyu.fi

4 – 11 August, Espoo and Helsinki, Finland. LT-22 – 22^nd International Conference on Low Temperature Physics.
E-mail: info@LT22.hut.fi

12 – 15 August, Gothenburg, Sweden. Electron Transport in Mesoscopic Systems.
E-mail: f4act@fy.chalmers.se

12 – 15 August, St. Peterburg, Russia. ULT – Ultralow Temperatures.
E-mail: dmitriev@kapitza.ras.ru

12 – 15 August, Stockholm, Sweden. Frontiers in Magnetism.
E-mail: rao@cmp.kth.se

14 – 17 September, Sitges, Barcelona, Spain. EUCAS’99 – 4^th European Conference on Applied Superconductivity.
Web-site: www.icmab.es/eucas99

27 – 30 September, Tehran, Iran. MSM-99 – 1^st Regional Conference on Magnetic and Superconducting Materials.
E-mail: msm-99@sina.sharif.ac.ir

26 September – 1 October, Tallahassee, Florida, USA. MT-16 – 16^th International Conference on Magnet Technology. Deadline abstracts – 15.06.
E-mail: mt16@magnet.fsu.edu
Web-site: www.magnet.fsu.edu/mt16

12 – 14 October, Kyoto, Japan. ISIS-8 – International Superconductivity Industry Summit.
E-mail: t-kobayashi@istec.or.jp

19 – 23 October, Tokyo, Japan. WCRR’99 – World Congress on Railway Research.
E-mail: wcrr@rtri.or.jp

15 – 18 November, San Jose, CA, USA. MMM’99 – 44^th Conference on Magnetism and Magnetic Materials.
E-mail: magnetism@courtessyassoc.com

30 November – 3 December, APMC’99 – Asia Pacific Microwave Conference.
Web-site: www.ee.nus.sg/~apmc99

18 –26 February, Houston, Texas, USA. M²S-HTSC – 6^th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity – High Temperature Superconductors.
Web site http://m2s- conf.uh.edu

21 –25 February, Bombey, India. ICEC-18 – International Cryogenic Engineering Conference.
E-mail: icec18@ccs.iitb.ernet.in
Web-site: www.iitb.ernet.in/~icec18

31 March - 10 April, Klosters, Kanton Graubuenden, Switzerland. Conference on Major Trends in Superconductivity in the New Millennium (MTSC 2000) and Symposium on Itinerant and Localized States in HTSC (SILS).
Web site http://www.mpi- stuttgart.mpg.de/CONF/mtsc2000.html

9 - 12 April, Toronto, Canada. INTERMAG-2000 – International Magnetics Conference.
E-mail: magnetism@courtesyassoc.com

17 – 22 September, Virginia Beach, Virginia, USA. ASC’2000 – Applied Superconductivity Conference.
E-mail: harold.weinstock@afosr.af.mil

НОВОСТИ ФИЗИКИ В БАНКЕ ПРЕПРИНТОВ

Еще одна точно решаемая одномерная модель
В физике большую роль играют точно решаемые модели, хотя бы и имеющие (на первый взгляд) слабое отношение к реальной действительности. К их числу относятся, например, одномерные модели Кронига-Пенни и Хаббарда. Еще одну одномерную модель, для которой удается получить точное решение, предложили индийские физики: произвольное число N ”взаимонепроникающих” частиц с взаимодействием только ближайших и следующих за ближайшими соседей. Полный энергетический спектр модели удается найти как для цепочки, так и для кольца. Продемонстрировано отсутствие дальнего недиагонального порядка в этой модели.
S.R.Jain and A.Khare, http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/9904121
Contact: Sudhir R. Jain srjain@apsara.barc.ernet.in

Эффект Эттингхаузена в нормальном   состоянии La_2-xSr_xCuO₄
Разработана методика измерения малых значений коэффициента Эттингхаузена P. Она основана на использовании нечетности эттингхаузеновского градиента температуры по отношению к изменению направления магнитного поля и электрического тока, что позволило "устранить" доминирующие термические эффекты (джоулево и томсоново тепло). Эта методика была использована для исследования La_2-xSr_xCuO₄ с x = 0.03 ? 0.35 при T>T_c. Показано, что во всем диапазоне x величина P имеет порядок 10^-7 м³К/Дж, как в типичных металлах. При x » 0.07 происходит смена знака P с плюса на минус. Слабая зависимость P от x в La_2-xSr_xCuO₄ резко контрастирует с сильной (более чем на два порядка) вариацией других транспортных характеристик (например, термоЭДС и коэффициента Холла) как функций x.
T.Plackowski and M.Matusiak,  http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/9904340
Contact: Marcin Matusiak M.Matusiak@int.pan.wroc.pol

Рамановские спектры фуллеридов Ba_xC₆₀
Представлены результаты исследования рамановских спектров фуллеридов Ba_xC₆₀ с x=3; 4 и 6. Для сверхпроводящего состава Ba₄C₆₀ определена плотность электронных состояний на уровне Ферми и величина константы электрон-фононного взаимодействия l = 1.0, что сравнимо со значением l в К₃C₆₀ Анализ полученных данных говорит о полном переносе заряда с Ba на C₆₀.
X.H.Chen et al., http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/9904402
Contact: X.H.Chen chenxh@ustc.edu.cn

Роль времени жизни локальных пар в переходе к режиму бозе-эйнштейновской конденсации
Принято считать, что одним из ключей к пониманию высокотемпературной сверхпроводимости является прояснение вопроса о роли электронных пар с малой длиной когерентности. Электрон-электронные корреляции могут приводить, например, к линейному по температуре росту электросопротивления при T>T_c и к появлению псевдощели. Выполненное автором препринта теоретическое исследование двумерной модели Хаббарда с притяжением на узлах показало, что несамосогласованный подход всегда ведет к неустойчивости системы по отношению к бозе-конденсации локальных пар, имеющих бесконечное время жизни. Однако самосогласование приводит к рассеянию пар друг на друге, в результате чего время жизни пар становится конечным. Этот результат может иметь существенные последствия для некоторых моделей ВТСП.
M.Letz., http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/9905018
Contact: Martin Letz letz@anderson.physik.uni-mainz.de

Левитация и динамика вихрей в массивных ВТСП
Украинскими физиками из Института физики металлов (Киев) разработан ряд экспериментальных методик, использующих эффект левитации для определения макроскопических магнитных характеристик ВТСП и включающих изучение 1) резонансных колебаний; 2) высокоскоростного магнитного вращения; 3) вязкого движения постоянного магнита через апертуру ВТСП. В препринте представлены данные исследования массивных текстурированных образцов ВТСП. Найдены зависимости потерь энергии от амплитуды переменного магнитного поля; с высокой точностью определена J_c. Получена информация о распределении критического тока в тонком приповерхностном слое, что важно для контроля степени дефектности образца. Изучено влияние обработки поверхности на поверхностный пиннинг.
A.A.Kordyuk et al., http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/9905051
Contact: Alexander A. Kordyuk kord@imp.kiev.ua

Сверхтекучесть света?
Показано, что боголюбовское дисперсионное соотношение для слабо взаимодействующего бозе-газа справедливо также и для слабо взаимодействующего фотонного газа в нелинейном резонаторе Фабри-Перо. Это означает, ни много, ни мало, возможность существования нового сверхтекучего состояния света. Предложен способ реализации такого состояния и эксперимент по проверке его сверхтекучести.
R.Y.Chiao and J.Boyce, http://xxx.lanl.gov/abs/quant-ph/9905001
Contact: Raymond Y. Chiao chiao@socrates.berkeley.edu

Ответственный редактор С.Т.Корецкая, тел: (095) 930 33 89 stk@htsc.msk.su

В подготовке выпуска принимали участие:
М.Белоголовский , В.Вьюрков, А.Елецкий, Л.Журавлева, К.Кугель, Ю.Метлин, Л.Опенов