Информационный бюллетень
наноструктуры сверхпроводники фуллерены
http://perst.isssph.kiae.ru

Том 7, выпуск 23									          15 декабря 2000г.

ПРОРЫВ

В этом выпуске:
И далее ...
	
2	Массивные ВТСП материалы. Перспективы применения 	

3	Резонансное туннелирование “давит” кулоновскую блокаду	
		
	А существует ли латтинжерова жидкость?	
		
	Клатратные наноструктуры	

4	Структура “кремний ни на чем”	
		
5	Электромиграция меди	

ФУЛЛЕРЕНЫ И НАНОТРУБКИ

		
5	Суперконденсатор с электродами из углеродных нанотрубок	
		
6	Синтезирован минимально возможный фуллерен	
		
	Электромеханические свойства углеродных нанотрубок	

6	SOLEIL разместится в Париже	

7	ФЦНТП продлена на 2001 год	

		

	

Сверхпроводимость в С60 при 54К

МИКРОТЕХНОЛОГИИ

НАНОСТРУКТУРЫ

Сверхпроводимость в донорно-легированном фуллерене С60 (K,Cs,Rb) впервые была обнаружена более десяти лет назад. Металлическое состояние материла и связанная с этим сверхпроводимость явились результатом переноса электронов с щелочных или щелочноземельных ионов на молекулу С60, которая сама по себе является эффективным акцептором, и, кстати, именно поэтому очень трудно удалить электроны из С60. Тем не менее, возможность этого обсуждалась, поскольку можно было ожидать, что при дырочном легировании сверхпроводимость будет возникать при более высоких температурах, чем при электронном, вследствие того, что плотность состояний в валентной зоне выше. Сотрудникам Bell Laboratories удалось преодолеть несговорчивость сферических молекул и проверить указанное выше качественное соображение [1]. Дырочное легирование было достигнуто в структуре, напоминающей полевой транзистор, а управление концентрацией дырок осуществлялось электрическим полем. При этом в области избыточной концентрации дырок в образце наблюдалась сверхпроводимость с несколько нестабильной величиной Tc, доходившей до 52K (по некоторым другим сообщениям 54K [2]). 

ОФИЦИОЗ

СИНХРОТРОННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

По-видимому, это максимальное значение критической температуры, полученное к настоящему времени в материалах, не родственных известному купратному семейству. Сравнивая полученные значения с хорошо изученной зависимостью Tc от параметров решетки для электронно-легированного С60, авторы ожидают, что их метод в будущем позволит достичь величины Tc, существенно превышающей 100K. Помимо установления рекорда и связанными с этим ожиданиями новых технических свершений, открытие Batlogg’a et.al. “реабилитирует” перспективу материалов с БКШ механизмом проводимости, которые отступили было на второй план под натиском оксидных сверхпроводников. 
М.Компан (ФТИРАН)
1.	
НОВОСТИ ФИЗИКИ 
В БАНКЕ ПРЕПРИНТОВ

J.H.Schon, C.H.Kloc & B.Batlogg, Nature, 2000, 408, p.549, 
30 November
2.	http://PhysicsWeb.org/article/news/4/12/1

СВЕРХПРОВОДНИКИ

Квантовая суперпозиция макроскопических состояний
Поведение квантовой частицы описывается законами квантовой механики. Частица, как и волна, может находиться в суперпозиции состояний, то есть пребывать одновременно в двух или даже нескольких состояниях. Эта, необычная на первый взгляд, особенность микроскопических квантовых объектов согласуется с экспериментальными наблюдениями и успешно описывается современной теорией. Например, принадлежащий сразу двум ато-
мам электрон обеспечивает химическую связь между атомами (если бы электрон принадлежал только одному из атомов, то связи бы не было).
Однако попытки использовать квантовую теорию на макроуровне зачастую приводят к парадоксам, наиболее известным из которых является так называемый “Шредингеровский Кот” (суперпозиция состояний мертвого и живого кота). Хотя макроскопические проявления квантовой когерентности известны давно (типичный пример – сверхпроводящий конденсат), до недавнего времени никому еще не удавалось наблюдать суперпозицию макроскопических состояний. Впервые это сделано в работе американских физиков из State University of New York [1]. Они представили экспериментальное доказательство того, что СКВИД может находиться в суперпозиции двух состояний с различными направлениями магнитного потока. Эти состояния отвечают противоположным направлениям сверхтока: по часовой стрелке и против нее. В эксперименте [1] каждое такое состояние формировалось многими миллиардами электронов (сила тока составляла несколько микроампер), то есть было макроскопическим.
1. J.R.Friedman et al., Nature, 2000, 406, p.43
Массивные ВТСП материалы. Перспективы применения
Наряду с ВТСП пленками и длинномерными проводниками, достаточно перспективны для применений и ВТСП массивные материалы (стержни, кольца, пластины, изделия сложной формы). Из крупнозернистых ВТСП массивных материалов системы Re-Ba-Cu-O (Re – редкоземельный элемент) с большими критическими токами могут быть изготовлены, например, токовводы, магнитные подшипники, накопители энергии на маховиках, загрузочные системы и гистерезисные моторы. В ряде применений ВТСП массивные материалы с высокими критическими токами выступают, как квазипостоянные магниты с полем, значительно превышающим поля традиционных постоянных магнитов.
В зависимости от того, в каком состоянии - диамагнитном или ферромагнитном - находится ВТСП изделие в рабочем режиме, области применения разделяются на пассивные и магнитные. В диамагнитном состоянии используется способность сверхпроводника отталкиваться от внешнего магнитного поля (при этом подразумевается наличие источника внешнего постоянного поля). В ферромагнитном состоянии (состояние с замороженным магнитным потоком) сам сверхпроводник становится источником магнитного поля. 
Ниже представлены возможные направления пассивных и магнитных применений массивных ВТСП изделий в таблице.
Пассивные применения	Магнитные применения	
Магнитные 
подшипники	Квазипостоянные 
магниты	
Маховики	Магнитная сепарация	
Криогенные насосы	МАГЛЕВ’ы	
Загрузочные системы	Магнитные захваты	
Гистерезисные моторы (ротор)	Моторы (статор)	
Линейные 
грузоподъемники 	Магнитные демпферы (“успокоители”)	
Инерционные преобразователи 	Управление пучками заряженных частиц	
Силовые приводы	Магнитные приборы	
Магнитные экраны		
В сверхпроводящих подшипниках объемный 
Re-Ba-Cu-O используется как статор, а постоянный магнит как ротор. Баланс между силой тяжести и силой отталкивания между магнитом и сверхпроводником приводит к тому, что ротор зависает в пространстве и может свободно вращаться. Сверхпроводящие подшипники будут использоваться в тех случаях, когда необходима чистая среда или очень низкое трение. Одним из таких приложений, например, может быть маховик для аккумуляции энергии. Так как сверхпроводящий подшипник в идеале не имеет трения, появляется возможность запасать кинетическую энергию вращения в течение длительного периода. Уже имеются сообщения об успешном изготовлении системы с маховиком с запасаемой энергией 1кВтчас.
В системах загрузки также используются левитационные свойства ВТСП в диамагнитном состоянии. Системы загрузки представляют собой направляющий рельс, набранный из магнитов с одинаковой поляризацией, и левитирующий в магнитном поле ВТСП держатель. Левитирующий ВТСП держатель перемещается вдоль магнитного рельса, не испытывая сил трения. Более того, тот же магнитный поток стабилизирует положение держателя и препятствует его отклонению от направляющего рельса. Ожидается, что левитируюшие загрузочные системы будут использоваться в ситуациях, когда требуются ультрачистая окружающая среда (например, при транспорте подложек на полупроводниковых производствах) или когда нежелателен прямой контакт с погрузчиком (например, при обеззараживании ядерной пыли).
Благодаря сильной анизотропности намагниченности ВТСП материалов, вращающееся магнитное поле может захватывать намагниченный сверхпроводник, и он может использоваться как ротор в электрических моторах. Так как намагниченность ВТСП материала значительно выше, чем у традиционного ферромагнетика, то появляется возможность изготовления компактного и эффективного двигателя, названного гистерезисным. В настоящее время имеются прототипы гистерезисного двигателя с выходной мощностью до 10кВт.

Рис. 1. Возможная схема эксперимента с использованием GaAs гетероструктуры

ВТСП материалы способны захватывать значительные магнитные поля, превращаясь в квазистационарный магнит. В этом качестве они перспективны для использования в сверхпроводящих моторах в качестве статора. Вращающий момент электрического мотора определяется соотношением T=IB, где I – электрический ток, а В - магнитная индукция. В традиционных моторах, в которых в качестве статора используются постоянные магниты, вращающий момент, Т, по существу ограничивается напряженностью поля постоянного магнита. В сверхпроводящих моторах при использовании в качестве статора массивного ВТСП материала в режиме замороженного потока можно резко увеличить вращательный момент.
ВТСП магниты с захваченным потоком могут заменить традиционные NbTi катушки, которые сейчас применяются в маглевах – поездах, использующих явление магнитной левитации. Согласно численным расчетам для этого ВТСП магниты должны удовлетворять следующим, вполне достижимым на системах Re-Ba-Cu-O, требованиям: Jc>105А/см2 (при рабочей температуре); диаметр образцов >10см; механическая прочность >100MПa.
Поле, захваченное объемными ВТСП материалами, имеет гораздо больший градиент, чем поле от постоянных магнитов или электромагнитных катушек. Следовательно, сверхпроводящий квазистационарный магнит захваченного потока может быть эффективен в устройствах магнитной сепарации.
И.Руднев (МИФИ)
По материалам статьи M.Murakami. Progress in applications of bulk high temperature superconductors. Supercond. Sci. Technol., 2000, 13, 448

НАНОСТРУКТУРЫ

Резонансное туннелирование “давит”
кулоновскую блокаду
Сотрудники Duke University, North Carolina (США) рассмотрели теоретически кулоновскую блокаду на островке, соединенном с электродом не обычным туннельным контактом, а резонансно-туннельным. Как известно, прозрачность такого контакта при точном совпадении энергии электрона с энергией резонансного уровня может достигать единицы. Сохранится ли при этом кулоновская блокада, для которой необходимо выполнение условия: проводимость контакта гораздо меньше кванта проводимости e2/h?
Расчеты показали, что все определяется шириной резонансного уровня Г. Если она мала по сравнению с кулоновской энергией зарядки (Г<<EC=e2/2C), то кулоновская блокада сохраняется. В противоположном случае – нет. Экспериментально полученный результат может быть проверен на структуре [рис.1], сформированной по технологии расщепленного затвора над двумерным электронным газом. 
Phys. Rev. Lett., 2000, 85, p.4582
А существует ли латтинжерова жидкость?
Сотрудники University of Maryland (США), основываясь на модели Латтинжера, предложенной для описания одномерного взаимодействующего электронного газа, рассчитали спектр резонансного рамановского рассеяния на одномерной системе. Расчеты были сравнены с имеющимися экспериментальными данными для известных полупроводниковых структур, содержащих квантовые нити. Результатом сравнения явился вывод о том, что поведение таких систем как латтинжерова жидкость не проявляется! Более того, авторы утверждают, что все современные полупроводниковые квантовые нити не должны проявлять заметных свойств латтинжеровой жидкости! 
D.W.Wang, A.J.Millis, and S.Das Sarma. Phys. Rev. Lett., 2000, 85, p.4570
Клатратные наноструктуры
Клатратные кристаллы – это одна из разновидностей так называемых соединений включения, содержащих молекулы или атомы ("гости") внутри полостей каркасной кристаллической решетки ("хозяина") [1]. Клатратные структуры образуются на основе различных веществ с тетраэдрической координацией атомов: 
•	газовые гидраты - "клатратный лед"; 
•	цеолиты-клатрасилы из диоксида кремния SiO2 ("клатратный песок"); 
•	клатратные соединения полупроводниковых элементов Si, Ge, Sn с "гостями" - щелочными/щелочноземельными металлами (Na, K, Ba, Sr,…). 
Исследование физических свойств клатратов, как новых нанообъектов с необычной структурой, вызывает повышенный интерес. Иллюстрацией могут служить недавние работы [2,3] группы японских физиков из университета г. Осаки, в которых описываются синтез и исследование нового типа магнитных наноструктур, полученных с помощью замещения части атомов "хозяина" или "гостя" в решетке “полупроводниковых” клатратов (Si20 и Ge20) магнитными атомами Mn или Се.
В работе [2] синтезировано соединение Ba6Ce2Au4Si42, имеющее структуру клатрата Ba8Si46, в котором два атома одного "гостя" - Ba (на элементарную ячейку) внутри клеток решетки "хозяина" заменены атомами другого гостя - Ce с магнитными f -электронами, а часть атомов решетки "хозяина" - атомами Au. Последние способствовали относительной простоте синтеза нового соединения, который фактически свелся к охлаждению расплава стехиометрической смеси компонентов. Структура идентифицирована методом рентгеновской дифракции в диапазоне температур от комнатной до 9К, используя синхротронный источник Spring-8. Включение атомов Ce и их регулярное расположение внутри определенных клеток кристалла сформировало уникальную магнитную наноструктуру, позволяющую изучить взаимодействия локализованных спинов с электронами проводимости, явление, интенсивно исследуемое в настоящее время в манганитах. В соединении Ba6Ce2Au4Si42 авторы обнаружили переход в ферромагнитное состояние (при 6.5К), необычно большую (для такой сравнительно разреженной магнитной системы) коэрцитивную силу (1400Гс), проявления антиферромагнитного взаимодействия и, в особенности, действие в этой системе известного механизма РККИ (Рудерман-Киттель-Касуя-Иосида) косвенного обменного взаимодействия через электроны проводимости. 
Рис. 2. Структура кремниевого клатрата Ba6Ce2Au4Si42
Поскольку, как известно, клатраты Na2Ba6Si46 Ba8Si46 являются сверхпроводниками, авторы считают целесообразным проверить на сверхпроводимость и соединение Ba6Ce2Au4Si42. Интересно, будет ли переход в сверхпроводящее состояние управляться давлением, как это происходит в некоторых антиферромагнитных соединениях?
Те же авторы и тем же методом охлаждения расплава [3] синтезировали другое клатратное соединение Ba8MnxGe46-x (x=12) со структурой, в которой часть атомов Ge замещена магнитными атомами Mn. 
Рис. 2. Структура кремниевого клатрата Ba8MnxGe46-х
Полученная магнитная наноструктура отличается от предыдущей тем, что атомы магнитной примеси размещаются не внутри клеток, а между ними, являясь как бы связующими, чередующимися случайным образом с атомами германия. Соединение Ba8MnxGe46-x (x=12) оказалось ферромагнетиком при всех исследованных концентрациях Mn. Вследствие регулярности расположения атомов Mn в кристалле, опираясь на механизм РККИ для описания магнитных свойств Ba8MnxGe46-x, естественно было ожидать осцилляцию магнитных свойств в зависимости от концентрации магнитных атомов. Эта проблема станет предметом дальнейших исследований.	          А.Померанский (ИНХ СО РАН)
1.	ПерсТ, 2000,7(17), сентябрь
2.	Phys. Rev. Lett., 2000, 85(15), p.3189
3.	Appl. Phys. Lett., 2000, 77(21), p.3438

МИКРОТЕХНОЛОГИИ

Структура “кремний ни на чем”
спользование подложек кремния на изоляторе (SOI) для изготовления интегральных схем представляется ближайшим будущим кремниевой технологии. ПерсТ неоднократно сообщал о создании различных конструкций нанотранзисторов на основе SOI. Наличие слоя из окиси кремния позволяет уменьшить ток короткоканального транзистора в закрытом состоянии, т.е. уменьшить энергопотребление. Кроме того, меньшая диэлектрическая проницаемость окиси кремния в сравнении с самим кремнием позволяет снизить взаимные емкости электродов транзистора, что необходимо для его хорошей работы на высоких частотах. Однако подложки SOI весьма дорогие, что заставляет разработчиков искать другие возможности.   
Японские специалисты из Toshiba Corp. считают, что конкуренцию SOI могут составить подложки “кремний ни на чем” (Silicon On Nothing = SON), в которых вместо окиси кремния используется пустота. Они обратили внимание на то, что узкий вертикальный тренч в кремнии при отжиге в атмосфере водорода с давлением 10Торр и при температуре 1100oС (10мин) в результате поверхностной диффузии кремния зарастает с образованием сферической каверны под поверхностью кремния (рис.4a). Если вертикальные тренчи поместить в ряд, то можно сформировать цилиндрическую каверну (рис.4b). Двумерная структура из тренчей приводит к образованию плоской каверны (рис.4c). В эксперименте использовались тренчи с сечением 0.250.55мкм2 и глубиной 2.5мкм. Расстояние между тренчами было 0.58мкм. Авторам удалось сформировать плоскую каверну площадью 1801500мкм2 и толщиной 0.7мкм. Количество тренчей составляло 1.1106.
Рис. 4. Схематическая иллюстрация последовательности процесса самоформирования SON структур
Все бы хорошо, но толщина слоя кремния над каверной (0.7мкм) слишком велика. В традиционных SOI подложках толщина слоя кремния доведена уже до 10нм. Вряд ли предлагаемая технология SON может этого достичь и реально конкурировать с SOI. 
Appl. Phys. Lett., 2000, 77, p.3290
Электромиграция меди
Первые эксперименты по медной металлизации в интегральных схемах оказались очень оптимистичными: дешево и выгодно с точки зрения параметров ИС! Позднее, как водится, выяснились и недостатки, в частности сильная электромиграция меди как по поверхности, так и вглубь структуры, приводящая к деградации ИС. 
Израильские ученые из Tel Aviv University промоделировали процесс поверхностной электромиграции в контакте из поликристаллической меди. Расчетная область включала три кристаллических зерна. По признанию авторов, модель была значительно упрощена и включала лишь поверхностную диффузию атомов меди, поверхностную энергию кристалла и границы зерен [рис.5]. Тот факт, что электрическое поле максимально на острие и минимально во впадине, приводит к “затаскиванию атомов на острие и его росту. Противоборствующим механизмом является поверхностная энергия. 

Рис. 5. Возможная схема эксперимента с идеализированной геометрией
Поставленная задача точно соответствовала экспериментам по наблюдению электромиграции, в которых измерялось смещение катодной границы электрода. Сравнение расчетов с экспериментом позволило определить дрейфовую скорость атомов меди и активационную энергию процесcа электромиграции.  
Appl. Phys. Lett., 2000, 77, p. 3355

ФУЛЛЕРЕНЫ И НАНОТРУБКИ

Суперконденсатор с электродами из 
углеродных нанотрубок
Одно из наиболее перспективных направлений использования углеродных нанотрубок связано с созданием электродов для различных электрохимических устройств. Такие электроды имеют хорошую проводимость, высокую удельную поверхность, хорошо доступную потокам носителей заряда. Это обеспечивает высокую удельную емкость соответствующих электрохимических устройств. Крупного успеха на этом пути добились исследователи (E.Frackowiak et al.) из Университета Орлеана, Франция. Они использовали многослойные нанотрубки с внешним диаметром 10нм, полученные в различных условиях. В частности, синтез проводился при 
•	термокаталитическом разложении ацетилена (T=600, 700 либо 900С) в присутствии кобальтового катализатора; 
•	химическом осаждении в парах пропилена в присутствии алюминия (T=800С). 
В последнем случае образовывались прямые и жесткие нанотрубки большого диаметра. Электроды для суперконденсатора изготавливались в виде таблетки массой 4-10мг посредством прессования материала, содержащего нанотрубки, с добавлением 10% связующей компоненты и 5% ацетиленовой сажи. Таблетки разделялись двумя-тремя слоями фиберглассовой бумаги. В качестве электролита использовалась КОН при концентрации 6 моль/л. 
Максимальная удельная поверхность (643см3/г) измерена на образцах, полученных в парах пропилена, а максимальная емкость (80Ф/г) – у образцов, полученных при термокаталитическом распаде ацетилена (700С). Емкость двойного слоя, характеризующая эти образцы, достигает значения 20мкФ/см2, что сопоставимо с лучшими коммерчески используемыми материалами на основе активированных углеродных волокон. Отмечается, что уникальное свойство нанотрубки - наличие полого канала - облегчает доступ ионов к поверхности электрода.
Appl. Phys. Lett., 2000, 77, p. 2421 
Синтезирован минимально возможный
фуллерен
Как известно, структура молекулы фуллерена представляет собой правильный многогранник, в вершинах которого находятся атомы углерода. Поверхность этого многогранника регулярным образом покрыта двенадцатью правильными пятиугольниками и некоторым количеством правильных шестиугольников. В молекуле С60, которая является наиболее известным, а также наиболее симметричным представителем семейства фуллеренов, число шестиугольников равно 20. При этом каждый пятиугольник граничит только с шестиугольниками, а каждый шестиугольник имеет три общие стороны с шестиугольниками и три – с пятиугольниками. По мере развития исследований фуллеренов были синтезированы и изучены молекулы фуллеренов, содержащие различное число атомов углерода – от 36 до 540. Однако до сих пор оставался нерешенным вопрос о возможности существования и способе получения минимально возможной молекулы фуллерена – С20. Поверхность такой молекулы должна состоять из одних пятиугольников и вовсе не содержать шестиугольников. Такая структура характеризуется существенно более острыми углами, чем у крупных молекул фуллеренов, поэтому были основания сомневаться в химической стабильности, а стало быть и в возможности получения молекулы С20. В то же время без С20 семейство фуллеренов выглядело неполным. 
Сомнения устранили исследователи (H.Prinzbach et al.) из Университета Альберта-Людвига (Фрайбург, Германия), которые синтезировали молекулу С20 в газовой фазе, используя в качестве исходного соединения известную ранее молекулу додекаэдрана С20Н20  со сходной структурой. Синтез С20 проводился в две стадии. На первой стадии в молекуле додекаэдрана С20Н20 проводилось замещение водорода на бром, который характеризуется существенно меньшим значением энергии связи. С этой целью додекаэдран выдерживали в растворе очищенного от кислорода и влаги брома в течение 3 дней. На второй стадии полученное соединение подвергали нагреву в газовой фазе, а в результате в масс-спектре продукта наблюдались заметные пики, принадлежащие С20. Успех описанного эксперимента лишний раз показывает, что природа имеет положительные ответы на многие вопросы исследователей, если они правильно сформулированы. Первая задача исследователей состоит в том, чтобы отыскать такие вопросы. 
Nature, 2000, 407, p.60 
Электромеханические свойства углеродных нанотрубок
Несмотря на уже ставшее привычным открытие новых необычных свойств нанотрубок, недавно обнаруженный электромеханический эффект в индивидуальных нанотрубках следует отнести к сенсации. Сущность его состоит в значительном изменении электрической проводимости нанотрубки даже при небольшом изгибе. Детальные исследования электромеханических характеристик нанотрубок выполнены группой исследователей из ряда лабораторий Атланты (Джорджия, США). В эксперименте использовали индивидуальные многослойные углеродные нанотрубки, полученные стандартным электроразрядным методом. К нанотрубке прикрепляли тонкую золотую проволоку, на расстоянии от 5 до 20мкм от конца нанотрубки размещали контр-электрод, ориентированный под некоторым углом к ней. При подаче на нанотрубку внешнего потенциала она испытывала притяжение к контр-электроду и изгибалась на некоторый угол, т.е. нанотрубка оказалась способна преобразовывать механическую энергию в  электрическую и обратно. 
Простейшим из возможных применений этого эффекта может стать микрофон с активным преобразователем на основе нанотрубок. Другой возможный прибор - миниатюрнейший аналог репродуктора, производящий обратное преобразование электромагнитного сигнала в звуковые колебания. Не исключено, что приборами такого типа заинтересуются спецслужбы. Ведь это будет самый крошечный "жучок" (!) с отличными частотными характеристиками.
Science, 2000, 283, p.1513

СИНХРОТРОННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

SOLEIL разместится в Париже
Париж окончательно утвержден, как место строительства нового французского синхротрона SOLEIL. Строительство начнется осенью 2001 года, а закончится (по плану) в 2005 году, поглотив 218 млн. долл. 
Еще никогда решение о строительстве крупной электрофизической установки не было так тесно переплетено с политикой, как в случае SOLEIL. Еще три года назад возможным местом строительства назывался Бордо, откуда родом тогдашний премьер-министр Alein Juppe. Затем Министр науки Claude Allegre вообще решил закрыть проект SOLEIL в пользу строительства синхротрона DIAMOND совместно с Англией, что вызвало решительный протест со стороны французских ученых. Новый Министр науки R.-G. Schwarzenberg повернул ситуацию в прежнее русло, утверждая, что такая установка “научно необходима” и “финансово возможна”. Премьер-министр Lionel Jospin согласился с ним. 
11 регионов Франции предложили свою территорию для строительства SOLEIL. Париж вместе с предложением территории выложил чек почти на 160 млн. долл. на строительство. Другой претендент – северный французский город Лилль, также готов был выложить не меньшую сумму за право строительства SOLEIL на своей территории. В пользу Лилля – необходимость децентрализации науки, сосредоточенной в основном вокруг столицы, необходимость вливания свежей крови в провинциальную науку. В пользу Парижа – строительство нового синхротрона на месте прежнего стареющего LURE с его сформировавшимся научным и обслуживающим коллективом и множеством “высокотехнологичных” фирм, расплодившихся рядом. 
За выбор Парижа высказался также Schwarzenberg, приводя три аргумента: геологическая надежность (Sacley Plateau near Paris), доступность для большинства пользователей и высокое качество научного окружения. Особенность нового строительства – беспрецедентно большая сумма инвестиций в него со стороны региона. Schwarzenberg полагает продолжить политику непосредственного участия региональных бюджетов в финансировании науки в соответствующем регионе.
Новый синхротрон будет иметь энергию пучка в диапазоне 2.5-2.75ГэВ, обеспечивающую излучение в диапазоне от УФ до жесткого рентгена. Общее число выходных каналов будет увеличено до 40 (против планируемых ранее 24), из них четыре будут предоставлены для проведения биологических исследований. SOLEIL будет иметь статус компании, а не государственного исследовательского центра, что позволит иметь большую гибкость в научной, зарплатной и коммерческой  политике.
Nature, 2000, 407, (6801), p.119

ОФИЦИОЗ

ФЦНТП продлена на 2001 год
24 ноября с.г. Министр Минпромнауки А.Н.Дондуков своим решением “пролонгировал” на 2001 год действующую Федеральную целевую научно-техническую программу “Исследования и разработки по приоритетным направлениям науки и техники гражданского назначения”, признав ее важнейшим фактором развития фундаментальных и поисковых исследований в России.
Это означает, в частности, что все контракты, заключенные Минпромнауки в 2000 году в рамках подпрограмм “Актуальные направления в физике конденсированных сред” и “Перспективные технологии и устройства микро- и наноэлектроники”, будут автоматически без проведения дополнительного конкурса продолжены в 2001 году. Формально каждый руководитель контракта должен заключить с Минпромнауки Дополнительное соглашение о продлении работ в 2001 году. В 2001 году сохраняется без изменений состав и структура приоритетных направлений и подпрограмм ФЦНТП в части фундаментальных и поисковых исследований, а также структура их управления Координационными советами по приоритетным направлениям и Научными советами по подпрограммам. 
В течение года будет выработана новая концепция ФЦНТП на 2002 год в соответствии с изменившейся ситуацией.

НОВОСТИ ФИЗИКИ 
В БАНКЕ ПРЕПРИНТОВ

Пиннинг вихревых линий в сверхтекучем гелии
Известно, что сила пиннинга магнитных вихрей в сверхпроводниках уменьшается с ростом температуры (по мере приближения к температуре сверхпроводящего перехода). Совершенно противоположную картину наблюдали авторы препринта в сверхтекучем гелии 4He. Они обнаружили, что пиннинг единичной вихревой линии монотонно усиливается при увеличении температуры от 0.15Tс до 0.5Tс, где Tс – температура перехода в сверхтекучее состояние. В качестве возможного механизма депиннинга рассматриваются волны Кельвина вдоль вихря. 
L.A.K.Donev et al., 
http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0010240, 
submitted to Physical Review Letters
Contact: R.J.Zieve <zieve@london.ucdavis.edu>
Двумерная природа четырехслойных ВТСП
Измерена намагниченность M медно-оксидного ВТСП CuBa2Ca3Cu4O12- с Tc=117K и четырьмя слоями CuO2 в элементарной ячейке. Вблизи Tc зависимость M от T и H описывается двумерной скейлинговой функцией. Этот результат противоречит общепринятому мнению о том, что с ростом числа слоев CuO2 межслоевые взаимодействия усиливаются. Анализ флуктуационной восприимчивости показал, что эффективное число "независимо флуктуирующих" слоев CuO2 в элементарной ячейке равно двум, а не четырем. Это говорит о том, что концентрация носителей в других двух слоях CuO2 далека от оптимальной, и эти слои не участвуют в сверхпроводимости.
M.-S.Kim et al., http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0010274
Contact: Mun-Seog Kim <munseog@postech.ac.kr> 
Фазовая когерентность и спиновые
флуктуации в Bi-2212
Представлены результаты исследования туннельных спектров монокристалла ВТСП Bi-2212 с концентрацией носителей чуть больше оптимальной. При T<Tc обнаружено удивительное сходство температурных зависимостей квазичастичных туннельных пиков и магнитных резонансных пиков, наблюдающихся в экспериментах по неупругому рассеянию нейтронов. Установлено также, что в образцах с различной концентрацией дырок (и различной Tc) резонансная энергия прямо пропорциональна Tc и составляет 5.4Tc. Полученные данные говорят об участии спиновых возбуждений в формировании сверхпроводящей фазовой когерентности.
A.Mourachkine,
http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0011080
Contact: A. Mourachkine <anmourac@ulb.ac.be>
Динамика квазичастиц и щелевая
структура в Hg-1223
Динамика квазичастиц в ВТСП Hg-1223 исследована методом фемтосекундной оптической спектроскопии с разрешением по времени. На основании анализа температурной зависимости амплитуды фотоиндуцированного отражения сделан вывод о существовании двух типов энергетических щелей: 1) зависящей от температуры сверхпроводящей щели c, которая обращается в нуль при T=Tc, и 2) не зависящей от температуры "псевдощели" p. При низких температурах 2c/kTc=60.5, 2p/kTc=6.40.5.
J.Demsar et al., 
http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0011183,
to be published in Phys. Rev. B.
Contact: Jure Demsar <jure.demsar@ijs.si>
Время жизни экситона в квантовой точке
Впервые с хорошей точностью измерены времена жизни  единичных экситонов в полупроводниковых квантовых точках. Оказалось, что  на порядок величины больше, чем в квантовых проводах с такими же поперечными размерами и на два порядка больше, чем в квантовых ямах такой же толщины. Полученные результаты объяснены ослаблением пространственной когерентности между дипольным моментом экситона, локализованного в квантовой точке, и электромагнитным полем.
E.Dekel et al., 
http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0011166
Contact: Regelman Dany <dany@ssrc.technion.ac.il>
Квантовые вычисления с баллистическими электронами
Предложен твердотельный вариант квантового компьютера, в котором роль "летающих кубитов" играют баллистические электроны в одномерных квантовых проводах. Указаны пути реализации всех стадий универсального квантового вычисления: приготовление начального состояния, набор квантовых вычислительных операций, измерение конечного состояния. "Программирование" осуществляется с использованием только статического электрического поля; сверхбыстрой оптоэлектроники не требуется.
R.Ionicioiu et al.,
http://xxx.lanl.gov/abs/quant-ph/0011051
Contact: Radu Ionicioiu <radu@isiosf.isi.it> 
Квантованный фононный спектр
углеродных нанотрубок
Электронные спектры углеродных нанотрубок и других наноструктур являются квантованными из-за их малых пространственных размеров. Аналогичное квантование должно иметь место и для фононных спектров, однако его экспериментальное исследование затруднено гораздо меньшим масштабом соответствующих энергий. Авторы препринта измерили удельную теплоемкость одностенных углеродных нанотрубок при низких температурах и показали, что она сильно отличается от теплоемкости как трехмерного графита, так и двумерного графитового слоя. Результаты однозначно свидетельствуют о наличии одномерных подзон размерного квантования в фононном спектре. Отмечено отличное соответствие с теоретическими расчетами. Энергия нижней подзоны равна 4.3мэВ, что превышает дебаевскую энергию "решетки" трубок (1.1мэВ), малость которой связана со слабым взаимодействием между трубками.
J.Hone et al., 
http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0011344, 
Science 289, 1730 (2000)
Contact: Alan T. Johnson 
<johnson@dept.physics.upenn.edu>

Экспресс-бюллетень “ПерсТ” выходит при поддержке 
Министерства промышленности, науки и технологий РФ, 
Научных Советов Российских научно-технических программ: 
“Актуальные направления в физике конденсированных сред”, 
“Перспективные технологии и устройства микро- и наноэлектроники”, “Физика твердотельных наноструктур”
Ответственный редактор: С.Корецкая тел: (095) 930 33 89, e-mail: perst@isssph.kiae.ru
В подготовке выпуска принимали участие: 
В.Вьюрков, А.Елецкий, М.Компан, Ю.Метлин, Л.Опенов, А.Померанский, И.Руднев
Компьютерный ввод, макет: О.Хлыстунова
Тираж: Ю.Мухин
Адрес редакции: 117296 Москва, Ленинский проспект, 64А