http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/129026 Sat, 11 Apr 2026 10:39:18 GMT 2026-04-11T10:39:18Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/bitstream/id/383885/ http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/129026 http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/129120 Туннелирование через локализованные барьерные состояния в сверхпроводниковых гетероструктурах Шатерник, В.Е.; Шаповалов, А.П.; Суворов, А.В.; Скорик, Н.А.; Белоголовский, М.А. Созданы и экспериментально исследованы тонкопленочные гетероструктуры, состоящие из сверхпроводниковых обкладок (сплав молибдена с рением) и допированного вольфрамом наноразмерного слоя кремния. В интервале напряжений от –800 до 800 мВ и при температурах 4,2–8 К были измерены вольт-амперные характеристики таких переходов, на которых впервые наблюдались локальные максимумы тока на фоне скачкообразного увеличения его величины. Положения этих особенностей, симметричных относительно нуля напряжений, менялись от образца к образцу в пределах 40–300 мВ. С ростом температуры они размывались и полностью пропадали с исчезновением сверхпроводимости в электродах. Природу наблюдаемых сингулярностей мы связываем с особенностями электронного туннелирования через локализованные в полупроводниковом барьере примесные состояния. Использование сверхпроводящего электрода усиливает взаимодействие локализованного электрона с электронами проводимости благодаря корневой расходимости в плотности электронных состояний сверхпроводника.; Створено та експериментально досліджено тонкоплівкові гетероструктури, що складаються з надпровідних обкладинок (сплав молібдену з ренієм) та допованого вольфрамом нанорозмірного шару кремнію. В інтервалі напруг від –800 до 800 мВ і при температурах 4,2–8 К було виміряно вольт-амперні характеристики таких переходів, на яких вперше спостерігалися локальні максимуми струму на тлі стрибкоподібного збільшення його величини. Положення цих особливостей, симетричних відносно нуля напруг, змінювалися від зразка до зразка в межах 40–300 мВ. Із зростанням температури вони розмивалися і повністю пропадали зі зникненням надпровідності в електродах. Природу сингулярностей, що спостерігалися, ми пов'язуємо з особливостями електронного тунелювання через локалізовані в напівпровідниковому бар'єрі домішкові стани. Використання надпровідного електрода підсилює взаємодію локалізованого електрона з електронами провідності завдяки кореневій розбіжності в щільності електрон- них станів надпровідника.; Thin film heterostructures composed of superconducting electrodes (molybdenum rhenium alloy) and a nanoscale silicon layer doped with tungsten, have been designed and experimentally studied. The current-voltage characteristics of junctions exhibiting local maxima of the current against the background of abrupt current increases for the first time, were measured in the voltage range of −800 to 800 mV, at temperatures of 4.2–8 K. The positions of these singularities, which are symmetrical with respect to zero voltage, varied from sample to sample within the range of 40–300 mV. With increasing temperature, they became blurred and completely vanished with the disappearance of superconductivity in the electrodes. The nature of the observed singularities is associated with the properties of electron tunneling through the impurity states localized in the semiconducting barrier. The use of a superconducting electrode enhances the interaction of the localized electron with the conduction electrons thanks to the root divergence in the density of electron states of a superconductor. Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/129120 2016-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/129119 Kirill Borisovich Tolpygo: Teacher, Advisor and Scientist (I-V) Rashba, Emmanuel Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/129119 2016-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/129118 Инкапсулирование углеродных нанотрубок типа «кресло» цепочкой атомов Fe «зигзаг» Бутько, В.Г.; Гусев, А.А.; Шевцова, Т.Н.; Пашкевич, Ю.Г. В рамках теории функционала плотности проведены неэмпирические расчеты структурных, электрон- ных и магнитных свойств углеродных нанотрубок (НТ) типа «кресло», инкапсулированных цепочкой ато- мов Fe «зигзаг» Fe₂@(n,n)m (m = 1, 2; n = 4, 5, 6, 7, 8, 9). Показано, что оптимизация структуры вдоль оси НТ может существенно изменить энергию связи НТ и цепочки атомов Fe. Из расчетов следует, что Fe₂@(5,5) — наиболее стабильна из всех исследуемых инкапсулированных нанотрубок. Уменьшение кон- центрации Fe в инкапсулированной НТ в два раза переводит систему из экзотермической в эндотермиче- скую (Fe₂@(5,5)m) и наоборот (Fe₂@(6,6)m)). При больших радиусах инкапсулированной НТ (> 4,13 Å) энергия связи НТ и цепочки атомов Fe стремится к нулю, а магнитные моменты атомов Fe и отклонения атомов Fe от оси НТ стремятся к значениям аналогичных величин в свободной цепочке атомов Fe «зигзаг».; В рамках теорії функціонала щільності проведено неемпіричні розрахунки структурних, електронних та магнітних властивостей карбонових нанотрубок (НТ) типу «крісло», інкапсульованих ланцюжком атомів Fe типу «зигзаг» Fe₂@(n,n)m (m = 1, 2; n = 4, 5, 6, 7, 8, 9). Показано, що оптимізація структури вздовж осі НТ може істотно змінити енергію зв’язку НТ та ланцюжка атомів Fe. З розрахунків випливає, що Fe₂@(5,5) — найбільш стабільна з усіх інкапсульованих нанотрубок, які нами розраховувались. Зменшення концентрації Fe в інкапсульованій НТ у два рази переводить систему з екзотермічної в ендотермічну (Fe₂@(5,5)m) та навпаки (Fe₂@(6,6)m)). При більших радіусах інкапсульованої НТ (> 4,13 Å) енергія зв’язку НТ та ланцюжка атомів Fe прямує до нуля, а магнітні моменти атомів Fe та відхилення атомів Fe від осі НТ наближаються до значень аналогічних величин в окремому ланцюжку атомів Fe «зигзаг».; Аb initio calculations of structural, electronic and magnetic properties of “chair” carbon nanotubes Fe₂@(n,n)m (m = 1, 2; n = 4, 5, 6, 7, 8, 9) (NT) encapsulated by zigzag Fe atom chain were performed in the density functional theory framework. It is shown, that the structural optimization along NT axis may essentially change the binding energy of NT and Fe atom chain. It follows from calculations, that Fe₂@(5,5) is the most stable among all investigated encapsulated nanotubes. Reducing the Fe concentration in encapsulated NT in two time converts system from exothermic to endothermic one (Fe₂@(5,5)m) and vice versa (Fe₂@(6,6)m)). At the large radii of encapsulated NT (> 4,13 Å) the binding energy of NT and Fe atom chain tends to zero, also the Fe atoms magnetic moments and Fe atom deviations from NT axis tends to similar values for free zigzag Fe atom chain. Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/129118 2016-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/129113 Многочастичное взаимодействие и деформация электронных оболочек атомов в динамике решетки сжатых атомарных криокристаллов Троицкая, Е.П.; Горбенко, Е.Е.; Пилипенко, Е.А. Динамика решетки сжатых атомарных криокристаллов строится на основе неэмпирической версии квантово-механической теории деформируемых и поляризуемых атомов (модель Толпыго) с учетом многочастичного взаимодействия. Параметры трехчастичного взаимодействия и деформации электронных оболочек атомов, рассчитанные через интегралы перекрытия атомных орбиталей и их производные, имеют один порядок величин, что свидетельствует о необходимости их совместного рассмотрения. Учет эффектов деформации электронных оболочек атомов в дипольном приближении при расчете фононных частот приводит при больших сжатиях к «размягчению» продольных мод в точках L и X для всего ряда кристаллов Ne–Xe и поперечных мод в направлениях Ʃ и Λ для Xe. Показано, что наблюдаемое отклонение от соотношения Коши δ(p) для сжатых атомарных криокристаллов невозможно воспроизвести адекватно без учета деформации электронных оболочек атомов в квадрупольном приближении. Вклады от трехчастичного и квадрупольного взаимодействий в кристаллах Ne, Kr и Xe в значительной мере компенсируются, что обеспечивает для δ(p) слабую зависимость от давления. Получено хорошее согласие с имеющимся экспериментом рассчитанных фононных частот, модулей упругости Бирча и Фукса, отклонения от соотношения Коши для всего ряда кристаллов Ne–Xe в широком интервале давлений.; Динаміка гратки стиснених атомарних кріокристалів будується на основі неемпіричної версії кванто- во-механічної теорії деформованих і поляризованих атомів (модель Толпиго) з урахуванням багаточаст- кової взаємодії. Параметри трьохчасткової взаємодії і деформації електронних оболонок атомів, що роз- раховані через інтеграли перекриття атомних орбіталей та їх похідні, мають один порядок величин, що свідчить про необхідність їх спільного розгляду. Врахування ефектів деформації електронних оболонок атомів в дипольному наближенні при розрахунку фононних частот за умови великого стиснення призво- дить до «розм.’якшення» поздовжніх мод в точках L та X для всіх кристалів ряду Ne–Xe і поперечних мод у напрямках Ʃ та Λ для Xe. Показано, що спостережуване відхилення від співвідношення Коші δ(p) для стиснених атомарних кріокристалів неможливо відтворити адекватно без урахування деформації елект- ронних оболонок атомів в квадрупольному наближенні. Внески від трьохчасткової та квадрупольної вза- ємодій в кристалах Ne, Kr та Xe значною мірою компенсуються, що забезпечує для δ(p) слабку залеж- ність від тиску. Отримано гарну згоду з наявним експериментом розрахованих фононних частот, модулів пружності Бірча і Фукса, відхилення від співвідношення Коші для всього ряду кристалів Ne–Xe в широ- кому інтервалі тисків; The lattice dynamics of compressed atomic cryocrystals are based on ab initio quantum-mechanical theories of deformable and polarizable atoms (Tolpygo model), while taking into account the many-body interaction. The parameters of the three-particle interaction and deformation of the atomic electron shells, which are calculated in terms of the overlap integrals of atomic orbitals and their derivatives, have the same order of magnitude thus demonstrating that they must be considered in tandem. Accounting for the deformation effects of the electron shells in the dipole approximation when calculating phonon frequencies leads to a “softening” of the longitudinal modes at points L and X, for an entire series of Ne-Xe crystals, and of the transverse modes in the directions Σ and Λ for Xe, under high compression. It is shown that it impossible to adequately reproduce the observed deviation from the Cauchi relation δ( p) for compressed atomic cryocrystals, without accounting for the deformation of electron shells of atoms in a quadrupole approximation. The inputs from a three-particle and quadrupole interaction for Ne, Kr, and Xe crystals are mutually compensated, which provides a weak dependence on pressure for δ( p). We found a good agreement between the calculated phonon frequencies, Birch and Fuchs elastic moduli, the deviation from the Cauchi relation for the total number of Ne-Xe crystals in a wide range of pressures, and existing experiments. Fri, 01 Jan 2016 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/129113 2016-01-01T00:00:00Z