Аннотация: В работе установлено, что в узком интервале длин в металлических трубках (0,9) не выполняется правило 3k, существует ненулевая запрещенная зона, и трубки становятся полупроводниковыми. Энергетический зазор между граничными орбиталями в триплетном состоянии зависит от спина, поэтому проводимость трубки спинзависима, что обуславливает перспективу использования ук-УНТ в устройствах со спиновым транспортом. Ширина запрещенной зоны убывает при дискретном наращивании длин трубки. Контролируемое введение металлической примеси приводит к модуляции запрещенной зоны, росту проводимости и спиновой поляризации в случае анионных комплексов. Таким образом, показан технологический способ управления свойствами материала для создания функциональных устройств спинтроники.Ключевые слова: спин, спинтроника, углеродная нанотрубка, допирование, щелочные металлы. Abstract:The main task for modern spintronics is to fi nd materials with high spin polarization that enable spin transport. Carbon nanomaterials are under special focus, including ultra-short carbon nanotubes (us-CNTs) which are thermodynamically stable and have high spin polarization. Synthesis methods for us-CNTs with a narrow distribution of the tube length and chirality have recently been developed. The paper describes a numerical simulation experiment that was carried out by means of the method based on density functional theory. Its goal was to calculate the main electron structure parameters of alkali-metal doped us-CNTs to determine the conditions of intrinsic spin polarization. It was established that in a close interval the 3k-rule does not work for metal tubes (0,9). There is a non-zero gap between the frontier molecular orbitals and the tube acts as a semiconductor. The gap between the highest occupied and the lowest unoccupied molecular orbitals depends on electron spin at the triplet state, thus the conductivity is spin-dependent, which makes it possible to use us-CNTs to construct transport devices. The energy gap decreases with an increase in tube length. The controlled alkali metal doping modulates the energy gap that leads to the increase in conductivity and spin polarization in case of anion complexes. Thus, the paper describes a technological way to modify the properties of us-CNTs to create functional spintronic devices.

Проведен анализ изменения топологии поверхности германия после воздействия слабого импульсного магнитного поля методом сканирующей силовой микроскопии. Обнаружено долговременное немонотонное изменение шероховатости поверхности и микротвердости. Методом плазмохимического травления после воздействия магнитного поля выявлены дефектно-деформационные структуры на поверхности и в объеме кристалла. Обнаружено образование нанокластеров в приповерхностной области германия и проведена оценка их размеров. Результаты исследований получены на оборудовании Центра коллективного пользования научным оборудованием ВГУ.

Методами квантовой химии проведено исследование электронной структуры аллотропов 2D SiC с числом слоев n = 1-3. Установлено, что 2D структуры карбида кремния образуют семейство полупроводниковых материалов с шириной запрещенной зоны от 1.132 до 2.150 эВ, а послойный рост структур определяет изменение типа проводника от прямозонного однослойного SiC к непрямозонному при числе слоев n = 2, 3. Исключением являются метастабильные структуры с шириной прямозонного перехода 1.339 и 1.132 эВ. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 16-43-360281 р_а)

Разработана технология плазменного травления алюминиевой металлизации, приводящая к улучшению качества сварного шва и к 100% присоединению внутреннего вывода к контактным площадкам кристалла программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС). Представлены показатели средней шероховатости, наибольшей высоты неровностей профиля, среднеквадратичной шероховатости до и после обработки в плазме. Проведена оценка влияния плазменного травления алюминиевой металлизации на величину усилия, необходимого для отрыва внутреннего вывода, приваренного к контактной площадке ПЛИС. Результаты исследований получены на оборудовании Центра коллективного пользования научным оборудованием ВГУ.