Терагерцовые технологии
С 16 по 17 мая 2018 г. на базе Саратовского национального исследовательского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского проходила V Всеросийская научная школа–семинар «Взаимодействие сверхвысокочастотного, терагерцового и оптического излучения с полупроводниковыми микро- и наноструктурами, метаматериалами и биообъектами - 2018», в которой принял участие студент МИЭМ НИУ ВШЭ.
В докладах школы-семинара были представлены результаты исследований по современным проблемам взаимодействия электромагнитного излучения сверхвысокочастотного, терагерцового и оптического диапазонов с полупроводниковыми микро-, наноструктурами, метаматериалами и биообъектами и применению соответствующих физических эффектов в современной полупроводниковой микро- и наноэлектронике, в системах радиолокации, медицинской технике и устройствах неразрушающего контроля. Также на школе-семинаре были представлены разработки в области твердотельной электроники СВЧ, методов диагностики наноструктур и нанокомпозитов, устройств на СВЧ фотонных кристаллах, измерителей наноперемещений, скоростей и ускорений.
Всего 134 участниками были представлены 42 доклада из 10 городов Российской Федерации и других стран.
На секции «Терагерцовые технологии» с докладом «Создание спин-инжекционных источников ТГЦ излучения на основе массива двухслойных нанопроволок» выступил студент 1 курса магистратуры МИЭМ НИУ ВШЭ Шаталов А.С. (научный руководитель – ординарный профессор НИУ ВШЭ д.ф.-м.н. Бондаренко Г.Г.). Терагерцовый (ТГц) диапазон частот в настоящее время интересен в плане создания элементной базы для генерации и приема сигналов. Этот диапазон частот пока ещё недостаточно изучен, что можно объяснить отсутствием простых и надежных источников сигнала данного диапазона. Существует несколько различных подходов к созданию таких источников, среди которых одним из перспективных является использование идей спинтроники. При этом излучение возникает в магнитных переходах, образованных контактом как минимум двух ферромагнитных слоев. Согласно спин-инжекционному принципу, электроны, переходя из одного магнитного слоя в другой (с иной намагниченностью), изменяют свою энергию и импульс при сохранении спинового состояния. Таким образом, часть электронов переходит в возбужденные состояния, что может приводить к последующей генерации электромагнитного излучения. При этом энергия возбужденных электронов определяется обменным sd-взаимодействием, что и определяет частоту генерируемого излучения, попадающего в ТГц-диапазон (от единиц до десятков ТГц). В работе А.С.Шаталова предпринята попытка создания магнитных переходов в структурах двух типов. Первый тип структур – это массив параллельных нанопроволок из ферромагнитного металла, контактирующий с ферромагнитной пленкой из другого металла. Второй тип структур – множество параллельных нанопроволок, каждая из которых образована двумя контактирующими участками из различных ферромагнетиков. Такие структуры - массивы параллельных нанопроволок – были созданы методом матричного синтеза: два различных ферромагнитных металла последовательно осаждались в поры специальной матрицы – трековой мембраны. Полученные в экспериментах результаты продемонстрировали возможность возбуждения электромагнитных колебаний в спин-инжекционном излучателе, построенном на базе массива параллельных нанопроволок из ферромагнитных металлов.
Доклад был с интересом воспринят участниками конференции, были заданы вопросы по постановке эксперимента и механизмам протекающих физических процессов.
Представленные доклады опубликованы в виде сборника материалов конференции.