Аннотация

​

    К новым материалам, в которых проявляются квантовые эффекты, относятся, в первую очередь, оксидные соединения, в которых в силу структурных особенностей возникают сильные корреляции электронов между собой и/или с между зарядовыми, спиновыми и решеточными степенями свободы. Как следствие, сильно-коррелированные материалы обладают весьма необычными электрическими и магнитными свойствами, обуславливающими высокую перспективность их использования для новых систем производства, накопления и передачи энергии, квантовой, микроволновой и оптической электроники, спинтроники и квантовой информатики. В рамках планируемой конференции предполагается обсуждение широкого круга проблем в этой области. Например, имеются большие трудности в целенаправленном синтезе таких соединений по сравнению с металлами и традиционными полупроводниками. Для отработки технологии синтеза необходимо развить новые методики измерения физических и функциональных свойств сильно-коррелированных материалов. Отсутствие универсальных теоретических методов описания сильно-коррелированных систем делает чрезвычайно актуальным и научно значимым построение новых теоретических моделей и их апробацию на модельных соединениях. Выяснение роли и влияния сильных корреляций на функциональные свойства и потребительские параметры сильно-коррелированных материалов позволит разработать методики управления их физическими свойствами, прогнозировать проблемно-ориентированные способы их модификации, а также оптимизации путей встраивания сильно-коррелированных материалов в современные технологии производства компонент электроники.

    Развитие квантовых технологий невозможно без глубокого и всестороннего исследования квантовых явлений на мезоскопических масштабах (квантовые точки, кубиты и др.); подобные исследования находятся в самой передовой области современной физики конденсированного состояния. Сегодня существует живая конкуренция между различными подходами в этих исследованиях (сверхпроводящий кубит, полупроводниковые квантовые точки,…). Двумерная система поверхностных электронов (ПЭ) обладает уникальными свойствами в мезоскопических масштабах и могут привнести новые идеи и новые технологии в эту область. В рамках планируемой конференции на специальных сессиях планируется обсудить вопросы разработки мезоскопических электронных устройств на основе уникальных чистых двумерных систем электронов - электроны, локализованные на поверхности жидкого гелия, и графен. Эти системы представляют собой примеры чистых и хорошо определенных мезоскопических электронных систем, а структуры, полученные на их основе, имеют размеры от нано- до микромасштабов. Электронные состояния на поверхности жидкого гелия предоставляют уникальную систему для исследований классических и квантовомеханических явлений, и так же в области пересечений этих двух режимов. Среди всех частиц, составляющих обычную материю, электрон имеет наиболее ярко-выраженные квантовые свойства. Так как электрон имеет отрицательный электрический заряд, законы электростатики делают невозможным создание трехмерной (3D) структуры из электронов. Однако использование поверхности жидкого гелия позволет создать двумерную (2D) электронную структуру. После создания 2D системы, в принципе, очень просто локализовать электроны в одномерную (1D) и, даже, в точечную (0D) систему используя систему электродов определенной геометрии. Уникальная чистота системы электронов, локализованных над поверхностью гелия, делает её идеальной моделью для изучения квантовой динамики сильнокоррелированных электронных систем. В рамках конференции будут обсуждены проблемы создания микроэлектронного устройства, позволяющего получить связанное состояние одиночного электрона с резонансным излучением в микро- и миллиметровом диапазоне длин волн. В результате, можно надеяться на создание технологии управления состояниями одиночного электрона в резонаторе (микро- и миллиметрового диапазона длин волн) для изучения, так называемой, квантовой электродинамики резонатора (cavity QED). В то же время, другой вид резонаторов - графеновые резонаторы - являются быстроразвивающей областью в современной физике. Интересной задачей в этой области является определений квантовых пределов считывания данных оптомеханическими методами в графеновом резонаторе. Вследствие малой массы графена, предел, который может быть достигнут любой наномеханической системы (NMS), а так же вследствии большого значения модуля упругости графена, этот материал является очень интересным объектом в целях увеличения чувствительности резонатора.