Физические явления в низкоразмерных структурах (исследования с помощью XAFS)

Научные исследования лаборатории (проф. А.И. Лебедев, доц. И.А. Случинская) в настоящее время связаны с изучением структуры и природы физических явлений в квантовых нанопластинках, квантовых точках и наногетероструктурах на их основе с использованием метода XAFS-спектроскопии на источниках синхротронного излучения.

Структуры с пониженной размерностью в настоящее время становятся основой полупроводниковой электроники. Существенной особенностью низкоразмерных систем является отличие их физических свойств от свойств объемных материалов. Поскольку поверхность в таких системах начинает играть определяющую роль, а традиционные методы исследования мало пригодны для исследования структуры поверхности, для объяснения наблюдаемых свойств необходимо привлечение новых современных методов исследования, чувствительных прежде всего к локальной структуре. Таким методом является XAFS-спектроскопия, основанная на изучении тонкой структуры спектров поглощения в рентгеновской области. Этот метод нашел широкое применение в физике, химии, материаловедении, геохимии, биологии, археологии и экологии. Этот метод применим к изучению материалов практически во всех агрегатных состояниях. В нашей лаборатории XAFS-спектроскопия используется для изучения влияния различных магнитных примесей на структуру, оптические и магнитные свойства нанопластинок и наногетероструктур из разных материалов.

Измерения спектров XAFS проводятся на источниках синхротронного излучения в Германии (BESSY), Франции (ESRF) и в Курчатовском центре синхротронного излучения. При анализе полученных результатов используются данные расчетов, выполненных из первых принципов (ab initio). Проводимые в лаборатории исследования носят комплексный характер и дополняются рентгеновскими, оптическими (поглощение, рамановская спектроскопия) и магнитными исследованиями. Важно, что объекты исследований с интересующими нас свойствами синтезируются непосредственно в нашей лаборатории.

Состав группы:

• Александр Лебедев
  
• Ирина Случинская

Публикации по теме:

• A.I. Lebedev, I.A. Sluchinskaya, V.N. Demin and I.H. Munro. EXAFS studies of the interaction of Ge off-center atoms and impurities in GeTe. Poster presentation at the European Meeting on Ferroelectricity (EMF8) (Nijmegen, July 1995).

• А.И. Лебедев, И.А. Случинская, В.Н. Демин, И. Манро. Исследование методом EXAFS-спектроскопии влияния примесей на сегнетоэлектрический фазовый переход в GeTe. Изв. Акад. Наук, сер. физ., 60, N 10, 46 (1996).

• В.В. Вавилова, Ю.К. Ковнеристый, А.И. Лебедев, В.В. Михайлин, Н.А. Палий, А.Л. Рогалев. Исследование аморфных сплавов Re₈₇Ta₁₃ и Re₄₈W₅₂ методом EXAFS-спектроскопии. Докл. Акад. Наук, 348, 197 (1996).

• A.I. Lebedev, I.A. Sluchinskaya, V.N. Demin and I.H. Munro. Off-centering of Pb and Sn impurities in GeTe induced by strong local stress. The 9th Int. Conf. on X-ray Absorption Fine Structure (Grenoble, August 1996), Program and Abstracts, Abstract PS3-82.

• А.И. Лебедев, И.А. Случинская, В.Н. Демин, И. Манро. Нецентральность примесных атомов Pb и Sn, индуцированная сильным локальным напряжением в решетке GeTe. Письма в ЖЭТФ, 63, 600 (1996).

• A.I. Lebedev, I.A. Sluchinskaya, V.N. Demin and I.H. Munro. Off-centering of Pb and Sn impurities in GeTe. Phys. Rev. B, 55, 14770 (1997).

• A.I. Lebedev, I.A. Sluchinskaya, V.N. Demin and I.H. Munro. Influence of Se, Pb and Mn impurities on the ferroelectric phase transition in GeTe studied by EXAFS. Phase Transitions, 60, 67 (1997).

• A.I. Lebedev, I.A. Sluchinskaya, V.N. Demin, I.H. Munro and G. van Dorssen. EXAFS studies of the local structure of In in PbTe, SnTe and GeTe. Daresbury Laboratory Scientific Reports 1996-97, pp. 248-249.

• А.И. Лебедев, И.А. Случинская, В.Н. Демин, И. Манро. Исследование локального окружения атомов свинца и селена в твердом растворе PbTe_1-xSe_x методом EXAFS. Физика твердого тела, 41, 1394 (1999).

• А.И. Лебедев, А.В. Мичурин, И.А. Случинская, В.Н. Демин, И. Манро. Структура и электрические свойства твердых растворов InTe_1-xSe_x и In_1-xGa_xTe. Кристаллография, 45, 611 (2000).

• A.I. Lebedev, A.V. Michurin, I.A. Sluchinskaya, V.N. Demin, I.H. Munro. EXAFS and electrical studies of new narrow-gap semiconductors: InTe_1-xSe_x and In_1-xGa_xTe. J. Phys. Chem. Sol. 61, 2007 (2000); e-print arXiv:1801.00830 (2018).

• A. Lebedev, I. Sluchinskaya, I. Munro. EXAFS study of PbS-SnS solid solution. J. Synchrotron Radiation 8, 800 (2001).

• С.Г. Дорофеев, А.И. Лебедев, С.Г. Никитенко, И.А. Случинская, О.И. Тананаева. Определение зарядового состояния тулия в PbTe методом XANES. 3-я Национальная конф. по использованию рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов (Москва, 2001). Тезисы докладов, с. 98.

• А.И. Лебедев, И.А. Случинская. XAFS-спектроскопия и ее применение в материаловедении. В сб.: Методы исследования структуры и субструктуры материалов (п/ред. В.М. Иевлева). Воронеж, 2001, с. 180-246.

• A.I. Lebedev, I.A. Sluchinskaya. Direct determination of the shape of potential well for off-center Ge atom in GeTe-SnTe solid solution by EXAFS technique. 7th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity (St. Petersburg, June 2002), Abstract book, p. 29.

• А.И. Лебедев, И.А. Случинская, И. Манро. Исследование локальной структуры твердого раствора Pb_xSn_1-xS методом EXAFS-спектроскопии. Физика твердого тела, 44, 1568 (2002).

• A.I. Lebedev, I.A. Sluchinskaya. EXAFS study of the influence of impurities on the phase transition in GeTe. Ferroelectrics, 298, 189 (2004).

• A.I. Lebedev, I.A. Sluchinskaya. A new method for determining parameters of the potential well of off-center atoms from EXAFS data. Crystallography Reports, 49, Suppl. 1, S94 (2004).

• A.I. Lebedev, I.A. Sluchinskaya, S.G. Nikitenko, S.G. Dorofeev. Determination of Tm charge state in PbTe(Tm) by XANES method. Physica Scripta, T115, p. 365 (2005).

• А.И. Лебедев, И.А. Случинская. Новый метод определения параметров потенциальной ямы нецентральных атомов с помощью EXAFS-спектроскопии. Вестник Моск. ун-та, сер. физ., астрон., N 6, 46-50 (2005).

• А.И. Лебедев, И.А. Случинская. Учет квантовых эффектов при обработке спектров EXAFS в системах с высокой степенью ангармонизма. Тез. докл. 5-й Национальной конф. по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования наноматериалов и наносистем (РСНЭ НАНО-2005), с. 366.

• A.A. Veligzhanin, A.I. Lebedev, V.V. Mischenko, I.A. Sluchinskaya, A.A. Chernyshov. EXAFS study of the local environment of Pb impurity in CaTiO3, SrTiO3 and BaTiO3. 5th Int. Seminar on Ferroelastic Physics (ISFP-5, Voronezh, Russia, 2006). Abstract book, p. 52.

• А.И. Лебедев, И.А. Случинская. Параметры потенциальной ямы нецентрального атома Ge в твердом растворе GeTe-SnTe. Физика твердого тела, 49, 1077 (2007).

• А.И. Лебедев, И.А. Случинская, А. Ерко, А.А. Велигжанин, А.А. Чернышов. Локальное окружение примеси свинца в титанатах бария, стронция и кальция по данным XAFS-спектроскопии. Физика твердого тела, 51, 940 (2009).

• А.И. Лебедев, И.А. Случинская, А. Ерко, В.Ф. Козловский. Прямое доказательство нецентральности примеси Mn в SrTiO₃. Письма в ЖЭТФ, 89, 545 (2009).

• И.А. Случинская, А.И. Лебедев, А. Ерко. Локальное окружение и зарядовое состояние примеси Mn в SrTiO₃ по данным XAFS-спектроскопии. Известия РАН. Сер. физическая, 74, 1289 (2010).

• И.А. Случинская, А.И. Лебедев, А. Ерко. Локальная структура и зарядовое состояние примеси Pr в SrTiO₃ по данным XAFS-спектроскопии. Физика твердого тела, 54, 917 (2012).

• I.A. Sluchinskaya, A.I. Lebedev, A. Erko. Crystal structure, local structure, and defect structure of Pr-doped SrTiO₃. -- J. Appl. Phys. 112, 024103 (2012); e-print arXiv:1203.3066 (2012).

• А.И. Лебедев, И.А. Случинская. Структурная неустойчивость в кристаллах BaZrO₃: расчеты и эксперимент. -- Физика твердого тела, 55, 1825 (2013).

• A.I. Lebedev, I.A. Sluchinskaya. Combined first-principles and EXAFS study of structural instability in BaZrO₃. -- J. Adv. Dielectrics 5, 1550019 (2015); e-print arXiv:1304.6359 (2013).

• I.A. Sluchinskaya, A.I. Lebedev, A. Erko. Structural position and oxidation state of nickel in SrTiO₃. -- J. Adv. Dielectrics 3, 1350031 (2013); e-print arXiv:1307.5082 (2013).

• И.А. Случинская, А.И. Лебедев, А. Ерко. Структурное положение и зарядовое состояние никеля в SrTiO₃. -- Физика твердого тела, 56, 442 (2014).

• M.A. Terekhin, V.N. Makhov, A.I. Lebedev, I.A. Sluchinskaya. Effect of local environment on crossluminescence kinetics in SrF₂:Ba and CaF₂:Ba solid solutions. -- Journal of Luminescence 166, 137 (2015); e-print arXiv:1506.02325 (2015).

• И.А. Случинская, А.И. Лебедев. Экспериментальное и теоретическое исследование примесных центров Ni в Ba0.8Sr0.2TiO3. -- Физика твердого тела 59, 1490 (2017).

• И.А. Случинская, А.И. Лебедев. Новая магнитная нецентральная примесь -- кобальт в титанате стронция. Физика твердого тела 61, 521 (2019).

• I.A. Sluchinskaya, A.I. Lebedev. Electronic and magnetic properties of structural defects in SrTiO₃(Co). -- J. Alloys and Compounds 820, 153243 (2020); e-print arXiv:1912.10711 (2019).

Интересные ссылки в интернет:

• База данных публикаций по XAFS-спектроскопии (9400 ссылок)