Диссертация сотрудника Университета ИТМО признана одной из лучших в Швеции
Дата публикации: 30.11.2015
Диссертация сотрудника Университета ИТМО признана одной из лучших квалификационных работ Швеции в 2015 году. Работа Дмитрия Юдина посвящена фундаментальному исследованию магнитных явлений; в Университете ИТМО ученый работает над изучением фотопроцессов в мезоскопических системах.
Дмитрий Юдин защитил диссертацию на соискание степени PhD в Уппсальском университете в феврале 2015 года. Осенью этого года стало известно, что по признанию научно-исследовательского коллектива университета работа была удостоена премии Ангстрема.
Свое исследование Дмитрий посвятил изучению низкоразмерных сильно коррелированных электронных систем и дираковских материалов (как, например, графен и топологический изолятор), которые широко используются в бурно развивающихся научных направлениях – спинтронике и плазмонике. По его словам, причиной присуждения премии могло стать то, что в ходе исследования ему удалось получить ряд нетривиальных результатов, опубликованных в ведущих международных журналах. В частности, одна из работ посвящена исследованию так называемых скирмионов – вихревых структур, образуемых спинами электронов.
«Скирмион – это частицеподобное состояние, которое было детектировано в магнетиках разного класса. Это состояние может использоваться для хранения и передачи информации, и коллеги из Германии показали, что управление скирмионами может осуществляться с приложением полей на два порядка меньших, чем те, которые используются в обычных компьютерных системах, – рассказывает Дмитрий Юдин. – Эта работа будет доведена до логического завершения – мы будем искать методы использования скирмионов для проведения логических операций, вычислений».
В Университете ИТМО Дмитрий Юдин присоединился к международной лаборатории «Фотопроцессы в мезоскопических системах» профессора Ивана Шелыха. Сотрудники лаборатории изучают поведение систем, число частиц в которых слишком велико для того, чтобы решать для них уравнения квантовой механики, но достаточно мало для применения стандартных методов статистической физики. К примеру, одно из последних исследований подразделения посвящено спиновой динамике на поверхности трехмерного топологического изолятора. Это особый класс материалов, который внутри объема является диэлектриком, а его поверхность проводит ток. Однако исследователи рассматривали перемещение не самих электронов – зарядовый ток, – а спиновый. Этим термином называют характеристику, которая не зависит от перемещения частицы как целого – собственный момент импульса электронов.
«Нам удалось показать, что сильное внешнее поле несколько изменяет дисперсионное соотношение электронов, а также модифицирует транспортные свойства – использование внешнего электромагнитного поля может быть эффективным способом управления спиновой динамикой на топологическом изоляторе. Нам представляется, что результаты исследования можно использовать для создания спинового транзистора», – объясняет ученый.
По словам Дмитрия Юдина, его нынешние исследования отчасти связаны с тем, над чем он работал в Уппсальском университете. В последние несколько месяцев работы в Швеции он вплотную подошел к вопросам взаимодействия внешнего электромагнитного поля со средой и продолжил развивать эту тему по возвращении в Россию.
«Я решил вернуться в Россию в том числе потому, что здесь улучшается ситуация в науке. Появляются такие программы, как Проект 5-100, другие инициативы Минобрнауки, которые позволяют в том или ином формате поддерживать ведущие научные коллективы и лаборатории, как та, в которой я работаю сейчас», – отмечает Дмитрий Юдин.
Отметим, что лаборатория «Фотопроцессы в мезоскопических системах» входит в состав кафедры нанофотоники и метаматериалов Университета ИТМО.
Александр Пушкаш,
Редакция новостного портала Университета ИТМО