Кафедра электроники твёрдого тела
Физический факультет СПбГУ
Коллектив кафедры
Заведующая кафедрой
> Рентгеновская и нейтронная оптика
> Физика поверхности и тонких плёнок
> Физическая химия межфазных границ в тонкоплёночных многослойных системах
> Развитие моделей позволяющих прогнозировать оптимальные покрытия для рентгеновской оптики
> Методы ультрамягкой рентгеновской спектроскопии
> Методы синтеза предельно тонких слоёв
Биография
Публикации и контакты
> Сильно коррелированные системы
> Топологические изоляторы
> Электронная структура
Биография
Публикации и контакты
> Слоистые металл-оксидные композиции для резистивной памяти
> Влияние точечных дефектов на электрофизические свойства структуры
> Ультратонкие плёнки с сегнетоэлектрическими свойствами
> Изучение механизмов управляемого переключения резистивного состояния
> Низкоразмерные углеродные структуры
> Графен, легированный азотом и бором
Биография
Публикации и контакты
> Формирование и свойства сверхструктуры – h-BN-наносетки. Химическая функционализация монослоя h-BN
> Морфология монослоев графена (MG) на поверхности монокристаллов ТМ
> Процессы формирования графеновых нанолент на различных металлических подложках
> Эффекты донорно-акцепторной химической связи и закономерности электронного строения в плоских (2D) комплексах порфиринов, фталоцианинов, саленов и цианидов 3d-атомов
Биография
Публикации и контакты
> Водородная энергетика
> Взаимодействие водорода с твёрдыми телами
> Моделирование процессов адсорбции/диффузии/десорбции водорода
> Гидриды металлов
> Фазовые переходы в системах гидрид-металл
> Хранение водорода в гидридах
Биография
Публикации и контакты
> Точечные и протяжённые дефекты в полупроводниках как низкоразмерные квантовые системы
> Экспериментальные исследования атомной структуры и электронных свойств дефектов в классических и новых широкозонных полупроводниках
> Основные методы — ёмкостная и токовая релаксационная спектроскопия глубоких уровней, спектроскопия люминесценции и фототока, аналитическая просвечивающая и сканирующая электронная микроскопия, гелиевая ионная микроскопия
> Теоретические разработки описания электронных процессов с участием электронных состояний протяжённых дефектов и новых методик исследований
Биография
Публикации и контакты
> Изучение кинетики, определение механизмов и оценка констант скоростей поглощения и выделения водорода гидридами металлов
> Разработка применимых на практике методов активации металлогидридов (увеличения скорости поглощения и выделения водорода) для улучшения эксплуатационных характеристик
> Разработка и анализ непалладиевых сплавов для мембранной диффузионной очистки водорода от примесей
Биография
Публикации и контакты
> Физическая химия планарных наноструктур на основе металлов и диэлектриков
> Электронная и кристаллическая структура интерметаллических соединений
> Ультрамягкая рентгеновская спектроскопия
Биография
Публикации и контакты
> Взаимодействие водорода с металлами
> Водородное охрупчивание
> Защитные покрытия для конструкционных материалов, работающих в водородосодержащих средах
> Взаимодействие водорода с гидридобразующими сплавами
> Применение метода водородопроницаемости для определения параметров взаимодействия водорода с материалами
> Материалы водородной и ядерной энергетики
> Масс-спектроскопия высокого разрешения
> Технологии высокого вакуума
Биография
Публикации и контакты
> Неравновесные электронные процессы и электрофизические свойства слоистых структур полупроводник-диэлектрик
> Люминесцентные методы для полупроводниковых слоистых структур и межфазовой границы диэлектрик-диэлектрик
> Полупроводниковые слоистые структуры (полученные ALD) для функциональных элементов двойного применения
> Взаимодействие водорода с металлами и гидридобразующими сплавами
> Водородное охрупчивание
Биография
Публикации и контакты
> Электронная и спиновая структура, магнитные свойства твёрдых тел, включая квазидвумерные материалы, такие как графен, топологические изоляторы и системы с сильным спин-орбитальным взаимодействием
> Методы исследования поверхности, включая фотоэлектронную спектроскопию с угловым и спиновым разрешением, сканирующие зондовые методы, а также синхротронные методы
Биография
Публикации и контакты
> Поверхность и тонкие плёнки
> Межфазная граница
> Кристаллическое строение наноплёнок
> Химическая связь и ближний порядок в твёрдом теле
> Многослойные нейтронные зеркала
> Функциональные слои в устройствах наноэлектроники
> Мягкое рентгеновское излучение
> Рентгеновская спектроскопия поглощения, отражения, фотоэлектронная
Биография
Публикации и контакты
> Электронные и структурные свойства органических полупроводниковых материалов
> Электронные и структурные свойства полупроводниковых оксидов металлов
> Электронно-спектроскопические методы исследования конденсированных систем
> Характеризация топографии поверхности и фазового состава конденсированных систем
Биография
Публикации и контакты
> Электронные и структурные свойства органических полупроводниковых материалов
> Электронные и структурные свойства полупроводниковых оксидов металлов
> Электронно-спектроскопические методы исследования конденсированных систем
Биография
Публикации и контакты
> Электронное и атомное строение иерархически организованной материи
> Биоминерализация и пространственно-временные изменения атомно-молекулярной архитектуры костных тканей в физиологических и патогенных условиях
> Влияние квантовых явлений на живую материю
> Концепция встроенной электростатической энергии как возобновляемый источник активного и здорового долголетия
> Бионанотехнологии регенерации и восстановления костной ткани
> Природоподобные нанотехнологии конструирования новых материалов
Биография
Публикации и контакты
> Взаимодействие ионов гелия и электронов с твёрдым телом, экспериментальные исследования и численное моделирование
> Люминесценция дефектов в твёрдых телах
Биография
Публикации и контакты
> Изучение электронной и спиновой структуры наносистем на основе графена и тонких слоёв металлов, топологических изоляторов и других материалов с сильным спин-орбитальным и обменным взаимодействием
> Разработка моделей электронных устройств для применения в спинтронике
> Фотоэлектронная спектроскопия, дифракция медленных электронов, сквид-магнитометрия и сканирующая зондовая микроскопия
Биография
Публикации и контакты
> Спинтроника
> Электронная энергетическая и спиновая структура низкоразмерных систем
> Графен и топологические изоляторы
> Эффект Рашбы
> Квантовые эффекты Холла
> Фотоэлектронная спектроскопия и сканирующая зондовая микроскопия
Биография
Публикации и контакты
> Синхротронные и рентгеновские методы исследования конденсированных сред
> Поверхность и интерфейсы
> 2D-наноструктуры
> Многослойные покрытия для рентгеновской и нейтронной оптики
Биография
Публикации и контакты
> Методы функционала плотности (DFT) для моделирования электронной структуры твёрдых тел
> Фотоэлектронная спектроскопия (XPS, ARPES, PED) для исследования электронной структуры и магнитных свойств
> Квазидвумерные материалы, их интерфейсы, магнитные и спин-орбитальные эффекты
> Топологические материалы, их электронная структура, магнитные свойства и фазовые переходы
> Квантовые явления в сильно коррелированных электронных системах
Биография
Публикации и контакты
> Электронная структура и магнитные свойства твёрдых тел, включая квазидвумерные материалы и соединения лантаноидов
> Методы исследования поверхности, включая фотоэлектронную спектроскопию с угловым и спиновым разрешением, сканирующие зондовые методы, поглощение рентгеновских лучей, фотоэлектронную микроскопия и дифракцию, а также синхротронные методы
> Моделирование электронной структуры кристаллических систем
Биография
Публикации и контакты
> Спин-орбитальное и обменное взаимодействия в квантовых системах на основе топологических изоляторов и графена
магнитотранспортные свойства Вэйлевских полуметаллов
> Экспериментальные методы исследования твёрдого тела с использованием рентгеновского излучения на установках типа мега-science (синхротроны, лазеры на свободных электронах)
Биография
Публикации и контакты
> Новые квантовые материалы и топологические наносистемы на основе спин-орбитального взаимодействия и магнетизма для применения в современной спинтронике и квантовых вычислениях
> Системы с Дираковским конусом электронных состояний на основе графена и топологических изоляторов
> Топологические квантовые эффекты
> Фотоэлектронная спектроскопия с высоким угловым и спиновым разрешением для исследования спиновой электронной структуры
Биография
Публикации и контакты
Список общепотоковых курсов, читающихся в бакалавриате
Список кафедральных курсов, читающихся в бакалавриате
Список курсов, читающихся в магистратуре
Направления исследований на кафедре
История кафедры
От рентгеноскопии к передовым направлениям современной физики
Кафедра, изначально образованная в 1930 г. как кафедра рентгеноскопии и электричества, на долгие годы сохранила название кафедры электричества. Становлению кафедры, несомненно, способствовал высочайший научный авторитет, талант и научное видение основателя кафедры академика Петра Ивановича Лукирского. Ещё в начале 20-х годов ХХ в. П.И. Лукирский одним из первых провёл исследования в области мягкого РИ, основываясь на явлении рентгеновской фотоэмиссии, которые удалось повторить только спустя 60 лет. Для всего физического сообщества России громадное значение сыграло квантовое, или атомное, представление «строения электричества» и вещества, которые легли в основу описания электронных явлений в монографиях П.И. Лукирского, например, «Основы электронной теории». Бесценным оказался вклад в области исследования ядерных реакций с участием нейтронов. В 1938 г. Пётр Иванович был арестован по обвинению в контрреволюционной деятельности и осуждён. Только в октябре 1942 г. он был реабилитирован.
После ареста П.И. Лукирского заведующим кафедрой электричества был назначен доцент, кандидат физико-математических наук Владимир Маркович Дукельский, который продолжил построение «полифонической» кафедры, основанной на многообразных методах и проблемах, заданных гением П.И. Лукирского.
Возрождение кафедры в послевоенное время cвязано с приходом на физический факультет в 1947 г. нового заведующего кафедрой, выдающегося советского физика, крупнейшего специалиста в области стеклообразного состояния, оптики, квантовой электроники, метрологии, главы российской школы электронной оптики, академика Александра Алексеевича Лебедева. За создание первых отечественных электронных установок и установок для фотографирования быстропротекающих процессов А.А. Лебедев дважды отмечался Государственной премией. А.А. Лебедев был также лауреатом Ленинской премии и Героем Социалистического труда. По его инициативе на кафедре начали активно развиваться автоэмиссионные, фотоэлектрические, фотоэмиссионные, электрохимические, рентгеноспектральные, электрографические, электронно-микроскопические, масс-спектрометрические, магнитные и другие методы исследования твёрдых тел. Он стал зачинателем изучения поверхностных явлений в твёрдых телах. Создатель и научный руководитель первой проблемной лаборатории полупроводников (1957 г.), позволившей качественно улучшить материальную базу кафедры и организовать исследования в этой новой и перспективной области физики. По инициативе А.А. Лебедева с 1969 года кафедра стала называться кафедрой электроники твёрдого тела (ЭТТ).
Особенная тщательность проявлялась А.А. Лебедевым при подборе коллектива кафедры. В 1954 г. на кафедру пришёл бывший аспирант А.А. Лебедева в ГОИ Андрей Петрович Лукирский, сын первого заведующего кафедрой, гениальный физик-конструктор. На созданных А.П. Лукирским спектрометрах была выполнена серия пионерских фундаментальных работ в области рентгеновской спектроскопии твёрдого тела, которые породили шквал подобных исследований в мире и привели в итоге к созданию фабрик синхротронного излучения на основе синхрофазотронов и линейных ускорителей. В 1986 г., после длительной проверки, Комитетом по делам изобретений и открытий СССР было зарегистрировано открытие аномального спектрального поведения сечений фотопоглощения многоэлектронных атомных оболочек в области МРИ (№ 297), сделанное в соавторстве с Т.М. Зимкиной.
  • А.П. Лукирский
  • Т.М. Зимкина
С начала 1950-х годов коллектив кафедры стал пополняться лучшими её выпускниками, среди которых был будущий заведующий кафедрой Павел Павлович Коноров. В те годы на кафедре были выделены три специализации: физика полупроводников, физическая электроника и физика рентгеновских лучей, которые возглавили Павел Павлович Коноров, Ирина Леонидовна Сокольская и Михаил Александрович Румш.
  • П.П. Коноров
  • И.Л. Сокольская
  • М.А. Румш
С 1969 г по 1992 г. кафедру возглавлял профессор П.П. Коноров, заслуженный деятель науки РФ, Академик РАЕН, декан физического факультета в период 1973–1982 гг. П.П. Коноровым был предложен принципиально новый подход к изучению явлений в полупроводниках, основанный на использовании границы «полупроводник-электролит», «электролит-диэлектрик-полупроводник». Эти исследования позволили сформировать новое научное направление «физика поверхности полупроводниковых электродов», активно развивающееся уже более 60 лет и остающееся актуальным и сегодня в контексте изучения структур с пониженной размерностью.
В непростые 1990 годы (1992 г. — 2016 г.) на должность заведующего кафедрой ЭТТ был выбран молодой профессор Александр Сергеевич Шулаков, активно развивающий рентгеновскую спектроскопию твёрдого тела. Вектор его научных интересов лежал в области разработки рентгеноспектральных методов послойного неразрушающего анализа характеристик электронной и атомной подсистем твердотельных объектов, включая наноструктурированные системы. Новым явилось и направление теоретического анализа механизмов формирования рентгеновских эмиссионных полос, спектров эмиссии и поглощения рентгеновского излучения.
  • А.С. Шулаков
  • А.П. Барабан
В 2016 г. (по 2025 г.) заведующим кафедрой становится Александр Петрович Барабан. А.П. Барабан стал открывателем нового явления в полупроводниковых структурах — электролюминесценции диэлектрических слоёв в сильных электрических полях, понимание механизмов которого открыло широкие перспективы для анализа и разработки новых типов микроэлектронных устройств, которыми мы сейчас все пользуемся. Кафедра ЭТТ в этот период продолжает развивать ключевые направления в области физики твёрдого тела и электронной структуры, сохраняя научную преемственность и открытость новым технологиям.
Кафедра всегда славилась своими разносторонними международными научными связями, ключевую роль в установлении которых сыграла Т.М. Зимкина, что в дальнейшем привело к созданию Российско-Германской лаборатории синхротронного излучения (RGBL). Автором идеи и двигателем её реализации была Вера Константиновна Адамчук. Лаборатория RGBL, открытая в 2001 году стала ключевым международным проектом, объединившим усилия российских и немецких учёных в области спектроскопии твёрдого тела.
  • В.К. Адамчук
  • Т.М. Зимкина
К настоящему времени на кафедре сложился оригинальный стиль научных исследований — многостороннее, комплексное исследование электронных свойств твёрдых тел и механизмов их формирования в объёме, на поверхности и на межфазовых границах, а также в естественных и в искусственно созданных твердотельных системах с пониженной размерностью на основе применения максимально разнообразных методик физического эксперимента и развития теории описания и моделирования электронных процессов. Развитие научных исследований привело к созданию устойчивых научных групп. В настоящее время их пять.
Будущее кафедры — это её воспитанники и ученики. Во многом благодаря энтузиазму магистрантов и аспирантов, научная работа приносит все новые и новые открытия. Научная школа кафедры не замыкается рамками Университета, она известна в России и за её пределами.
Научно-популярное видео о современных задачах электроники твёрдого тела
Используя сайт, Вы соглашаетесь с тем, что СПбГУ применяет файлы «cookie» и сервисы веб-аналитики. Продолжая работу с сайтом, Вы даете свое согласие на обработку персональных данных. Вы можете управлять настройками cookie в Вашем браузере.
Соглашаюсь