Отдел “Твердотельная фотоника” – Кафедра Квантовой радиофизики ЛФИ МФТИ

Заведующий отделом – д.ф.м.н. Кривобок Владимир Святославович

Ключевые сотрудники

Аминев Денис Фагимович, вк н. с.
Багаев Виктор Сергеевич, вк. г. н. с.
Казанцев Дмитрий Всеволодович, вк с. н. с.
Клоков Андрей Юрьевич, вк в. н. с.
Колосов Сергей Александрович, вк н. с.
Николаев Сергей Николаевич, вк с. н. с.
Онищенко Евгений Евгеньевич, вк н. с.
Пашкеев Дмитрий Александрович, вк н. с.
Савин Константин Антонович, вк н. с.
Спирин Кирилл Евгеньевич, вк н. с.
Шарков Андрей Иванович вк с. н. с.

Направления исследований

Отдел твёрдотельная фотоника (ОТФ) является правоприёмником Лаборатории физики низкоразмерных систем и структур, которая была создана профессором А.Ф. Плотниковым в конце 80-х годов в целях исследования свойств систем неравновесных носителей заряда и фононов в полупроводниковых кристаллах и гетероструктурах на их основе. Направления исследований ОТФ в настоящее время:

Разработка и эпитаксиальный рост квантоворазмерных структур для фотоники и оптоэлектроники;
Получение полупроводниковых гетероструктур для квантовых сенсоров на основе полупроводниковых сверхрешеток;
Получение полупроводниковых гетероструктур для вертикально излучающих лазеров;
Спектроскопия примесно-дефектных состояний в полупроводниках и полупроводниковых гетероструктурах;
Когерентные фононы и неравновесный теплоперенос в наноструктурах и метаматериалах;
Оптические свойства атомарно-тонких пленок слоистых полупроводников и ван-дер-ваальсовых гетероструктур на их основе;
Синтез 2D материалов с помощью техники высоких давлений.

Ключевые научные результаты, полученные в последние годы

Продемонстрирован воспроизводимый синтез нового слоистого соединения – дисульфида европия – с помощью техники высоких давлений. Показано что данный материал является узкозонным полупроводником и допускает получение атомарно тонких полупроводниковых пленок.
Продемонстрировано существование двумерной электронно-дырочной жидкости в полупроводниковых квантовых ямах и исследована динамика коденсации в двумерных системах на основе SiGe/Si квантовых ям;
Реализован гибридный детектор ИК излучения, в котором для более эффективной передачи возбуждения в электронную подсистему квантовых ям используется ближнее поле наночастиц полярных диэлектриков;
Реализована 3D нанотомография ван-дер-ваальсовых гетероструктур на основе лазерного гиперзвукового микроскопа.

Избранные публикации

E. A. Ekimov, P. S. Sherin, V. S. Krivobok, S. G. Lyapin, V. A. Gavva, and M. V. Kondrin, Photoluminescence excitation study of split-vacancy centers in diamond, Physical Review B., Vol. 97, No. 4, 45206 (2018) DOI: 10.1103/PhysRevB.97.045206
S. N. Nikolaev, V. S. Krivobok, V. S. Bagaev, E. E. Onishchenko, A. V. Novikov, and M. V. Shaleev, Visible emission from a dense biexciton gas in SiGe/Si quantum wells under external anisotropic strain, JETP Letters, Vol. 107, No. 6, pp. 358–363 (2018) DOI: 10.1134/S0021364018060097
Krivobok, V. S.; Nikolaev, S. N.; Chentsov, S. I.; Onishchenko, E. E.; Pruchkina, A. A.; Bagaev, V. S.; Silina, A. A.; Smirnova, N. A., Two types of isolated (quantum) emitters related to dislocations in crystalline CdZnTe, Journal of Luminescence, Vol. 200, pp. 240–247 (2018) DOI: 10.1016/j.jlumin.2018.03.026
Sedov, V.; Martyanov, A.; Savin, S.; Bolshakov, A.; Bushuev, E.; Khomich, A.; Kudryavtsev, O.; Krivobok, V.; Nikolaev, S.; Ralchenko, V., Growth of polycrystalline and single-crystal CVD diamonds with bright photoluminescence of Ge-V color centers using germane GeH4 as the dopant source, Diamond and Related Materials, Vol. 90, pp. 47–53, (2018) DOI: 10.1016/j.diamond.2018.10.001
Metlina, D. A.; Metlin, M. T.; Ambrozevich, S. A.; Taydakov, I., V; Lyssenko, K. A.; Vitukhnovsky, A. G.; Selyukov, A. S.; Krivobok, V. S.; Aminev, D. F.; Tobokhova, A. S., Luminescence and electronic structure of Nd3+ complex with pyrazole-substituted 1,3-diketone and 1,10-phenanthroline, Journal of Luminescence, Vol. 203, pp. 546–553 (2018) DOI: 10.1016/j.jlumin.2018.07.005
B. I. Shapiro, A. D. Nekrasov, V. S. Krivobok, and V. S. Lebedev, Optical properties of molecular nanocrystals consisting of J-aggregates of anionic and cationic cyanine dyes, Optics Express, Vol. 26, No. 23, 30324 (2018) DOI: 10.1364/OE.26.030324
Ralchenko, V. G.; Sedov, V. S.; Martyanov, A. K.; Bolshakov, A. P.; Boldyrev, K. N.; Krivobok, V. S.; Nikolaev, S. N.; Bolshedvorskii, S. V.; Rubinas, O. R.; Akimov, A. V.; Khomich, A. A.; Bushuev, E. V.; Khmelnitsky, R. A.; Konov, V. I., Monoisotopic ensembles of silicon-vacancy color centers with narrow-line luminescence in homoepitaxial Diamond layers grown in H2–CH4–[x]SiH4 gas mixtures (x = 28, 29, 30), ACS Photonics, Vol. 6, No. 1, pp. 66–72 (2019) DOI: 10.1021/acsphotonics.8b01464
Ekimov, E. A.; Kondrin, M., V; Krivobok, V. S.; Khomich, A. A.; Vlasov, I. I.; Khmelnitskiy, R. A.; Iwasaki, T.; Hatano, M., Effect of Si, Ge and Sn dopant elements on structure and photoluminescence of nano- and microdiamonds synthesized from organic compounds, Diamond and Related Materials, Vol. 93, pp. 75–83 (2019) DOI: 10.1016/j.diamond.2019.01.029
A. Gladilin, S. Chentsov, O. Uvarov, S. Nikolaev, V. Krivobok, and V. Kalinushkin, Luminescence spatial characteristics of ZnSe:Fe, Journal of Applied Physics, Vol. 126, No. 1, 015702 (2019) DOI: 10.1063/1.5094954
Krivobok, V. S.; Nikolaev, S. N.; Onishchenko, E. E.; Pruchkina, A. A.; Chentsov, S., I; Klokov, A. Yu; Sorokin, S., V; Sedova, I., V, Probing of single acceptors in a wide ZnSe-based quantum well via optical spectroscopy, Journal of Luminescence, Vol. 213, pp. 273–277 (2019) DOI: 10.1016/j.jlumin.2019.04.062
Krivobok, V. S.; Chentsov, S., I; Nikolaev, S. N.; Chernopitssky, M. A.; Onishchenko, E. E.; Pruchkina, A. A.; Martovitskiy, V. P.; Bagaev, V. S.; Ikusov, D. G.; Marin, D., V; Mikhailov, N. N.; Yakushev, M., V, Optical probing of extended defects in CdTe virtual substrates via isolated emitters produced by weakly perturbed fragments of partial dislocations, Applied Physics Letters, Vol. 115, No. 23, 232102 (2019) DOI: 10.1063/1.5127259
Ekimov, E. A.; Kondrin, M., V; Lyapin, S. G.; Grigoriev, Yu, V; Razgulov, A. A.; Krivobok, V. S.; Gierlotka, S.; Stelmakh, S., High-pressure synthesis and optical properties of nanodiamonds obtained from halogenated adamantanes, Diamond and Related Materials, Vol. 103, No. 107718, 107718 (2020) DOI: 10.1016/j.diamond.2020.107718
Krivobok, V. S.; Ekimov, E. A.; Lyapin, S. G.; Nikolaev, S. N.; Skakov, Yu A.; Razgulov, A. A.; Kondrin, M., V, Observation of a 1.979-eV spectral line of a germanium-related color center in microdiamonds and nanodiamonds, Physical Review B, Vol. 101, No. 14, 144103 (2020) DOI: 10.1103/PhysRevB.101.144103
A. Y. Klokov, V. S. Krivobok, A. I. Sharkov, V. A. Tsvetkov, V. P. Martovitskii, and A. V. Novikov, Acoustic properties of strained SiGe/Si layers in the sub-terahertz frequency range, Journal of Applied Physics, Vol. 127, No. 15, 154304 (2020) DOI: 10.1063/1.5129847
S. N. Nikolaev, M. A. Chernopitsskii, V. S. Bagaev, and V. S. Krivobok, Anti-stokes luminescence of bulk and thin-film β-InSe under infrared optical excitation, JETP Letters, Vol. 112, No. 3, pp. 145–149 (2020) DOI: 10.1134/S0021364020150084
Krivobok, V. S.; Kolobov, A. V.; Dimitrieva, S. E.; Aminev, D. F.; Chentsov, S. I.; Nikolaev, S. N.; Martovitskii, V. P.; Onishchenko, E. E., Unconventional low-temperature luminescence kinetics in micro- and nanopowders of the anatase phase of titanium dioxide, JETP Letters, Vol. 112, No. 8, pp. 471–477 (2020) DOI: 10.1134/S0021364020200084
Aminev, D. F.; Pruchkina, A. A.; Krivobok, V. S.; Gladilin, A. A.; Kalinushkin, V. P.; Ushakov, V. V.; Chentsov, S. I.; Onishchenko, E. E.; Kondrin, M. V., Optical marker of intrinsic point defects in ZnSe:Fe, Optical Materials Express, Vol. 11, No. 2, 210 (2021) DOI: 10.1364/OME.413374
Nikolaev, S. N.; Chernopitssky, M. A.; Bagaev, V. S.; Krivobok, V. S.; Onishchenko, E. E.; Savin, K. A.; Klokov, A. Yu; Chentsov, S. I.; Martovitskiy, V. P., Low temperature luminescence of mechanically exfoliated β-InSe nanoflakes near fundamental absorption edge, Journal of Luminescence, Vol. 231, 117812 (2021) DOI: 10.1016/j.jlumin.2020.117812
V. S. Krivobok, S. N. Nikolaev, V. S. Bagaev, S. I. Chentsov, E. E. Onishchenko, and A. A. Pruchkina, Nonstandard features of the interaction of single luminescent centers formed by partial dislocation cores in CdTe and ZnSe with longitudinal optical phonons, JETP Letters, Vol. 114, No. 2, pp. 98–103, (2021) DOI: 10.1134/S002136402114006X
Ekimov, E. A.; Krivobok, V. S.; Kondrin, M. V.; Litvinov, D. A.; Grigoreva, L. N.; Koroleva, A. V.; Zazymkina, D. A.; Khmelnitskii, R. A.; Aminev, D. F.; Nikolaev, S. N., Structural and optical properties of silicon carbide powders synthesized from organosilane using high-temperature high-pressure method, Nanomaterials (Basel), Vol. 11, No. 11, 3111, (2021) DOI: 10.3390/nano11113111
A. Y. Klokov, V. S. Krivobok, A. I. Sharkov, and N. Y. Frolov, Optical excitation of converging surface acoustic waves in the gigahertz range on silicon, Sensors (Basel), Vol. 22, No. 3, 870 (2022). DOI: 10.3390/s22030870
A. Yu. Klokov, N. Yu. Frolov, A. I. Sharkov, S. N. Nikolaev, M. A. Chernopitssky, S. I. Chentsov, M. V. Pugachev, A. I. Duleba, A. V. Shupletsov, V. S. Krivobok, and A. Yu. Kuntsevich, 3D Hypersound Microscopy of van der Waals Heterostructures, Nano Letters, Vol. 22, pp. 2070–2076 (2022) DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c00003
V. S. Krivobok, E. A. Ekimov, M. V. Kondrin, S. N. Nikolaev, M. A. Chernopitssky, A. A. Deeva, D. A. Litvinov, and I. I. Minaev Tin disulfide with bright near-IR luminescence centers obtained at high pressures, Physical Review Materials, Vol. 6, 094605 (2022) DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.6.094605
[24] V. S. Krivobok, S. N. Nikolaev, D. A. Zazymkina, D. F. Aminev, S. I. Chentsov, I. I. Minaev, E. E. Onishchenko, M. A. Chernopitssky, and A. A. Narits, Sharp luminescence system in titanium dioxide with zero-phonon transition at 1.573 eV, Journal of Luminescence Vol. 252, 119352 (2022) DOI: 10.1016/j.jlumin.2022.119352 [25]. В. С. Кривобок, Д. Ф. Аминев, Е. Е. Онищенко, В. В. Ушаков, С. И. Ченцов, Д. А. Зазымкина, Тонкая структура перехода 3T1(3H) → 5E(5D) иона Fe2+в селениде цинка, Письма в ЖЭТФ, Т. 117, № 5, cc. 350-355 (2023) DOI: 10.31857/S1234567823050051

Молодежь лаборатории

Ерошенко Григорий Николаевич, вк м. н. с., аспирант ФИАН
Зазымкина Дарья Александровна, вк м. н. с., аспирант ФИАН
Захаренковс Андрейс, инженер, аспирант ФИАН
Клековкин Алексей Владимирович , вк м. н. с.
Минаев Илья Иванович, вк м. н. с., студент МИЭТ
Савин Константин Антонович, к.ф.-м.н., вк н. с.
Усманов Ильшат Ильдарович, вк м. н. с., студент МФТИ
Фатеев Илья Сергеевич, инженер, студент МФТИ
Фролов Николай Юрьевич, вк м. н. с., студент МИФИ
Ченцов Семен Игоревич, вк н. с.
Чернопицский Максим Александрович, вк м. н. с., аспирант ФИАН

Защиты диссертаций

Кандидатская диссертация «Спектроскопия отдельных дефектов в полупроводниковых соединениях A₂B₆ и гетероструктурах на их основе» Ченцов Семен Игоревич 2021 г.
Кандидатская диссертация «Электрические и фотоэлектрические свойства композита поли(3-гексилтиофена) с наночастицами кремния» Савин Константин Антонович 2022 г.

Международные контакты