Год издания: 2014
Ключевые слова: Компьютерное моделирование наноматериалов, наноспинтроника, спиновая нанокалоритроника, спин-фотовольтаика
Аннотация: В настоящее время в мире активно развиваются исследования по созданию 2D наноматериалов для применения в наноспинтронике, спиновой нанокалоритронике и фотовольтаике. Предлагаемый проект нацелен на теоретический дизайн и исследование атомной и электронной структуры перспективных композитных наноматериалов на основе графена и h-BN, нПоказать полностьюанессенных на поверхности ферромагнитных силицидов и манганидов переходных металлов для применения в квантовых технологиях, основанных на спиновых эффектах. Основными структурными элементами спиновых фотодиодов, затворов полевых транзисторов, туннельных спиновых термоэлектрических устройств являются двух, трех- и четырехслойные 2D гетероструктуры, состоящие из металлических, полуметаллических или диэлектрических ферромагнитных слоев в комбинации с полупроводниковыми либо полуметаллическими слоями и туннельными изолирующими спейсерами. 100% спиновая поляризация полуметаллического и полупрозрачного La0.66Sr0.33MnO3 (LSMO) позволяет создавать уникальные полупрозрачные проводящие спин-поляризованные нанокомпозиты, на основе которых можно создавать туннельные спиновые термоэлектрические устройства, высокоэффективные фотодиоды и элементы фотовольтаики. Нанокомпозиты на основе ферромагнитных силицидов переходных металлов, таких, как, Fe3Si, Co2MnSi и Co2FeSi так-же представляют несомненный интерес для применения в спиновых квантовых технологиях. ??Для расчета электронной структуры многослойных 2D нанокомпозитов на основе графена, h-BN, ферромагнитных силицидов и манганитов переходных металлов, будут использованы теория функционала плотности в базисе плоских волн, ультрамягкие псевдопотенциалы Вандербильдта и периодические граничные условия. Лицензионные пакеты VASP и SIESTA будут использованы для проведения расчетов. ??Будут проведены следующие исследования:?1.?Теоретическое исследование ключевых двуслойных композитов на основе графена, h-BN, LSMO и силицидов переходных металлов для материалов наноспинтроники (2014);?2.?Теоретическое исследование ключевых многослойных фрагментов полевых транзисторов на основе LSMO, графена и h-BN (2014, 2015 гг.);?3.?Теоретическое исследование спин-поляризованных полупрозрачных нанокомпозитов на основе LSMO и графена для создания высокоэффективных фотовольтаических устройств (2015 г.);?4.?Теоретическое исследование спин-поляризованных нанокомпозитов на основе LSMO, силицидов переходных металлов, графена и h-BN для создания высокоэффективных туннельных термоэлектрических устройств (2016 г.);?