Основные члены научной школы:
Калугин Алексей Игоревич, к.ф.-м.н., доцент кафедры «Физика и оптотехника»;
Антонов Егор Александрович, к.ф.-м.н., ст. преп. кафедры «Физика и оптотехника».
Специальности подготовки аспирантов и докторантов:
01.04.01 – «Приборы и методы экспериментальной физики»
01.04.07 - «Физика конденсированного состояния»
Соответствие приоритетным направлениям развития науки, технологии и техники РФ:
Индустрия наносистем и материалы.
Перечень основных публикаций за 5 лет:
Основные направления исследований:
исследование оптических свойств и электронной структуры неметаллов в широкой области энергии собственного поглощения, в том числе фуллеритов, углеродных нанотрубок, материалов групп AIV, AIIIBV, AIIBVI, AIIIBVI, AIVBVI и других.
Представление научной школы:
Одна из самых фундаментальных проблем естествознания – это проблема электронной структуры. Наибольшие успехи при этом получены теоретически методами квантовой механики, экспериментальными и экспериментально – расчетными методами для многочисленных кристаллических соединений. Особенно важную информацию получают при глубокой компьютерной обработке экспериментальных оптических спектров в широкой области энергии.
Исследования проводятся на основе применения пакета компьютерных программ, разработанных на основе интегральных соотношений Крамерса – Кронига и метода объединенных диаграмм Арганда. Теоретически электронная структура, оптические спектры и плотности занятых и свободных состояний рассчитываются с использованием современной европейской программы Wien – 2k.
Основные достижения:
Разработана большая серия пакетов компьютерных программ для выполнения расчетов спектров полных комплексов оптических фундаментальных функций в широкой области энергии собственного поглощения (1-50 эВ) с использованием интегральных соотношений Крамерса – Кронига и аналитических формул.
Впервые разработана методика разложения интегральных спектров диэлектрической проницаемости и характеристических потерь электронов на элементарные компоненты с определением основных параметров каждой компоненты с использованием методики объединенных диаграмм Арганда.
С помощью разработанных методик решены две фундаментальные задачи оптической спектроскопии (определение спектров полного комплекса оптических фундаментальных функций в широкой области энергии; определение основных параметров полос переходов и электронной структуры материалов) для многих соединений групп AIV, AIIIBV, AIIBVI, AIIIBVI, AIVBVI и др. Установлены основные закономерности и особенности оптических свойств и электронной структуры изученных многочисленных материалов, которые частично опубликованы в 16 монографиях.
Исследованы оптические свойства и электронная структура ряда материалов в кристаллическом и аморфном состояниях на примере кварца, диоксида германия, диселенида германия. Впервые экспериментально – расчетно установлена фундаментальная роль экситонов малого радиуса в формировании электронной структуры этих материалов.
Исследованы оптические свойства и электронная структура фуллеренов, фуллеритов, фуллеридов в широкой области энергии. Установлены их основные особенности и закономерности, в том числе влияние дальнего порядка, состава соединений и влияние примесей.
Впервые для однооболочечных и многооболочечных углеродных нанотрубок определены спектры оптических фундаментальных функций в широкой области энергии.
Впервые для наночастиц кремния в матрице кварца рассчитаны спектры оптических функций в области 1 – 5 эВ. Установлены кардинальные различия между спектрами монокристаллов и нанообразцов кремния, зависимость спектров наночастиц от их размера.
На основе компьютерных программ последней европейской версии Wien - 2k теоретически рассчитаны электронная структура, спектры плотностей состояний и диэлектрической проницаемости, энергии междузонных переходов и их локализация в определенных частях объема зоны Бриллюэна на примере кристаллов MgO, CaF2, CdF2, Al2O3 и др.
Соболевым Валентином Валентиновичем в соавторстве с профессором кафедры физики твердого тела УдГУ Соболевым Валентином Викторовичем в декабре 2012 года опубликована монография «Электронная структура твердых тел в области фундаментального края поглощения. Том 2. Кристаллы группы II – VI.» (объем 608 страниц).
В рамках научного направления за последние пять лет опубликовано более 25 статей в журналах по списку ВАК (большая часть из которых относится к системам Scopus и WebofScience) и более 80 статей в трудах международных и всероссийских конференций.
Под научным консультированием Соболева В.В. в январе 2012 года Антонов Егор Александрович (в отведенные аспирантурой сроки) защитил кандидатскую диссертацию «Моделирование оптических спектров графита, алмаза, сульфида свинца по характеристическим потерям электронов» по специальностям 01.04.01 – «Приборы и методы экспериментальной физики» и 01.04.07 - «Физика конденсированного состояния» (сразу после защиты Антонов Е.А. перешел на полную ставку в ИжГТУ на кафедру «Физика и оптотехника»); также под научным консультированием Соболева В.В. в декабре 2013 года Шушков Сергей Владимирович (в отведенные аспирантурой сроки) защитил кандидатскую диссертацию «Оптические свойства и электронная структура системы кремний-германий» по специальностям 01.04.01 – «Приборы и методы экспериментальной физики» и 01.04.07 - «Физика конденсированного состояния».
Систематически совместно с сотрудниками кафедры «Физика и оптотехника» ИжГТУ подавались заявки на получение различных грантов, в том числе грантов РФФИ по проектам посвященным тематике «Исследование спектров фундаментальных оптических функций и электронной структуры неметаллов в широкой области энергии собственного поглощения».
Научная школа активно сотрудничает с Институтом механики УрО РАН (г. Ижевск), Белгородским госуниверситетом
Контактная информация:
email:Soboleff.val@yandex.ru