3 научных результата ИФМ РАН вошли в "топ-10" для представления в отчётный доклад РАН Президенту РФ и Правительству РФ

14.12.2022

На Ученом совете ИПФ РАН наш институт представлял 7 научных результатов, полученных в 2022 г. По решению директора и научного руководителя ИПФ РАН в отделение физических наук РАН будут отправлены 10 результатов, набравших наибольшее количество очков по результатам рейтингового голосования членов ученого совета. От нашего института в «топ 10» вошли:

• «Прецизионная ионно-пучковая обработка поверхности оптических элементов на основе монокристаллического кремния», авторы: М.С.Михайленко, А.Е.Пестов, М.В.Зорина, Н.Кумар, И.В.Малышев, Н.Н.Салащенко, А.К.Чернышев, Н.И.Чхало (3 место в общем рейтинге).
• «Инновационная разработка безмасочного рентгеновского литографа для мелкосерийного производства компонент микро- и наноэлектроники», авторы: Н.И.Чхало, Н.Н.Салащенко, И.В.Малышев, А.Е.Пестов, В.Н.Полковников, М.Н.Торопов, совместно с ООО «Маппер», ООО «ЭУФ лабс», МИЭТ. (8 место в общем рейтинге).
• «Динамика взаимодействующих вихрей вблизи краевого дефекта в сверхпроводнике», авторы: С.С.Уставщиков, М.Ю.Левичев, И.Ю.Пашенькин, Н.С.Гусев, С.А.Гусев, Д.Ю.Водолазов, совместно с B. Budinská, B. Aichner, M. Yu. Mikhailov, F. Porrati, M. Huth, A.V. Chumak, W. Lang, and O.V. Dobrovolskiy. (9 место в общем рейтинге).

11 место занял результат «Длинноволновое стимулированное излучение в гетероструктурах с квантовыми ямами HgCdTe», авторы: В.В.Румянцев, А.А. Дубинов, В.В.Уточкин, М.А.Фадеев, В.Я.Алешкин, А.А.Разова, В.И. Гавриленко, С.В.Морозов, совместно с Н.Н.Михайловым и С.А.Дворецким (ИФП СО РАН).

Прецизионная ионно-пучковая обработка поверхности оптических элементов на основе монокристаллического кремния

Для источников синхротронного излучения СКИФ (Кольцово, Россия) и ESRF (Гренобль, Франция) разработана методика ионно-пучковой обработки поверхности монокристаллического кремния, применяемого в кристалл-монохроматорах и элементах асферической оптики. Методика основана на использовании ионов с энергией, достаточной для аморфизации поверхностного слоя кремния, что значительно снижает зависимость скорости травления от угла падения ионов и подавляет развитие шероховатости поверхности при ионном распылении. Эффективность методики продемонстрирована на примере Si(110) кристалл-монохроматора, ошибка формы и шероховатость поверхности которого были уменьшены более чем на порядок по сравнению с ранее достигнутыми значениями.

 

 

Рис.1. Ионно-пучковая обработка монокристаллического кремния. а) Спектр комбинационного рассеяния (l=325 нм); б) АСМ кадр (травление при E_ион=300 эВ); в) АСМ кадр (травление при E_ион=800 эВ); г) Карта поверхности кристалла-монохроматора до коррекции; д) Карта поверхности кристалла-монохроматора после коррекции.

Авторы:

М.С. Михайленко, А.Е. Пестов, М.В. Зорина, Н. Кумар, И.В. Малышев, Н.Н. Салащенко, А.К. Чернышев, Н.И. Чхало (chkhalo@ipmras.ru; +79101094218) (ИФМ РАН)

Публикации:
1. М.С. Михайленко и др., Журнал технической физики, 92(8), 1219-1223 (2022).

2. M.S. Mikhailenko et al., Applied Optics, 61(10), 2825-2833 (2022).

3. A.K. Chernyshev et al., Applied Optics, 61(33), 9879-9887 (2022).

4. N. Kumar et al., Nuclear Instruments & Methods B, 534, 97-102 (2023).

1.3.2.6. Физика поверхности, границ раздела и других протяженных дефектов

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ № 21-72-30029.

Инновационная разработка безмасочного рентгеновского литографа для мелкосерийного производства компонент микро- и наноэлектроники

Разработан облик безмасочного рентгеновского литографа на основе точечного лазерно-плазменного источника излучения на 13,5 нм и микроэлектромеханической системы микрозеркал в качестве динамической маски. Созданный проекционный трехзеркальный объектив с 400-кратным уменьшением обеспечивает разрешение литографа до 20 нм. Подтверждены основные принципы, заложенные в конструкцию безмасочного рентгеновского литографа, что позволяет приступить к этапу опытно-конструкторских работ по разработке литографа для мелкосерийного производства компонент микро- и наноэлектроники.

 

 

Рис.1. Рентгенооптическая схема безмасочного нанолитографа с трехзеркальным объективом (зеркала M1, M2, M3) с уменьшением 400 крат и матрицей МЭМС микрозеркал, работающей на отражение. Увеличено показан отдельный элемент МЭМС (СЭМ снимок).

 

Авторы:

Н.И. Чхало (chkhalo@ipmras.ru; +79101094218), Н.Н. Салащенко, И.В. Малышев, А.Е. Пестов, В.Н. Полковников, М.Н. Торопов (ИФМ РАН)

ООО «Маппер», ООО «ЭУФ лабс», МИЭТ.

Публикации:
1. N.I. Chkhalo et al., Proc. of SPIE, V.10224, 102241O-1-O8 (2016).

2. N. Chkhalo et al., Journal of Vacuum Science & Technology B, 35, 062002 (2017).

3. Н.Н. Салащенко и др., Поверхность, № 10, с.10–20 (2018).

1.3.2.5. Физика нано- и гетероструктур, мезоскопика

Работа выполнена в рамках СЧ НИР по теме «Разработка облика и критических технологий создания элементов установки безмасочной рентгеновской литографии» Государственного контракта с Министерством промышленности и торговли Российской Федерации № 21411.1970690019.11.002.

Динамика взаимодействующих вихрей вблизи краевого дефекта в сверхпроводнике

Впервые теоретически и экспериментально рассмотрена динамика счетного числа вихрей вблизи одиночного краевого дефекта (разреза) в узкой сверхпроводящей пленке. Обнаружено образование упорядоченного веера вихрей и поперечного (‘холловского’) напряжения, обусловленных взаимным отталкиванием вихрей. При приложении поперечного магнитного поля преимущественное зарождение вихрей на разрезе приводит к невзаимному, диодному, эффекту протекания тока в сверхпроводящей пленке. Полученные оценки скорости движения вихрей свыше 1 км/с позволяют использовать этот эффект для реализации сверхпроводящего диода гигагерцового диапазона частот.

Рис. 1 Вихревой веер.                                                                     

Рис. 2  Диодный эффект.

Авторы:

С.С.Уставщиков, М.Ю.Левичев, И.Ю.Пашенькин, Н.С.Гусев, С.А.Гусев, Д.Ю.Водолазов

(vodolazov@ipmras.ru, +79030552964) (ИФМ РАН, Нижний Новгород, Россия);

A. I. Bezuglyj , V. A. Shklovskij (Institute for Theoretical Physics; Physics Department, V. Karazin Kharkiv National University, Kharkiv, Ukraine);

M. Yu. Mikhailov (B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of NAS of Ukraine, Kharkiv, Ukraine);

B. Budinská , B. Aichner , V. M. Bevz,  W. Lang,  O. V. Dobrovolskiy (University of Vienna, Faculty of Physics, Vienna, Austria );

Публикации:

1)A. I. Bezuglyj , V. A. Shklovskij, B. Budinská , B. Aichner , V. M. Bevz,  M. Yu. Mikhailov, D. Yu. Vodolazov,  W. Lang,  and O. V. Dobrovolskiy, Vortex jets generated by edge defects in current-carrying superconductor thin strips, Phys. Rev. B 105, 214507 (2022) (Editor’s Suggestion, Featured in Physics).

2)Уставщиков С.С., Левичев М.Ю., Пашенькин И.Ю., Гусев Н.С., Гусев С.А., Водолазов Д.Ю., Диодный эффект в сверхпроводящей гибридной полоске Cu/MoN с боковым разрезом, ЖЭТФ, т.162, н.2, стр.262 (2022).

    

1.3.2.8. Квантовая макрофизика, Бозе-конденсаты, сверхпроводимость.

Работа выполнена в рамках госзадания ИФМ РАН 0030-2021-0020.