КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 24-72-00057
НазваниеРост молекулярных и атомных слоев на поверхности халькогенидов
Руководитель Мараров Всеволод Витальевич, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской академии наук , Приморский край
Конкурс №97 - Конкурс 2024 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-204 - Нано- и микроструктуры
Ключевые слова двумерные материалы, наноматериалы, молетроника, халькогениды, фуллерены, самосборка, молекулярные слои, фотоэлектронная спектроскопия, сканирующая туннельная микроскопия
Код ГРНТИ29.19.22
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Актуальность данного проекта обусловлена перспективностью используемых в нём материалов для дальнейшего применения в молетронике. Слоистые халькогениды на сегодняшний день находят применение в различных областях, связанных с конденсированными средами, таких как технологии полупроводников, топологических изоляторов и сверхпроводниках. Современный интерес к двумерным материалам в контексте экологических технологий, спинтроники и валлейтроники поднимает перспективность этих материалов ещё выше. Отсутствие оборванных связей на поверхности этих материалов не только делает их относительно устойчивыми к условиям окружающей среды, но и открывает путь для укладки различных функциональных слоёв контролируемым образом с целью создания искусственной гетероструктуры с желаемыми свойствами. В свою очередь, молекулярные самоорганизующиеся системы вроде слоев фуллеренов С60 являются привлекательными для наноинженеров, поскольку межмолекулярные взаимодействия в них относительно слабы и молекулы можно структурировать желаемым образом с помощью соответствующего подбора подложки. Помимо высокой стабильности и способностью к самоорганизации, фуллерены С60 также обладают широким набором электронных свойств, которые можно менять путём легирования этих молекул, вплоть до перевода их в сверхпроводящее состояние. Научная новизна проекта заключается в том, что в качестве подложек для формирования молекулярных слоёв и наноструктур С60 будет использован особый класс низкоразмерных материалов, а именно слоистые халькогениды висмута (Bi2Se3 и Bi2Te3), выращенные на поверхности монокристаллического кремния.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В 2024-2025 годах были проведены следующие работы и получены следующие результаты.
Задача 1 (основная). Успешно синтезирован высокоупорядоченный монослой C60 на Bi2Se3 и установлено, что слабое взаимодействие молекул с подложкой сохраняет топологические дираковские состояния Bi2Se3. Молекулярные зоны C60 остаются несвязанными, с плоскими зонами, расположенными далеко от уровня Ферми. Расчёты электронного допирования системы и интеркаляции щелочными металлами указывают на смещение уровень Ферми и увеличение концентрации носителей.
Задача 2 (дополнительная). На поверхности Bi2Se3 успешно сформирован двойной атомный слой двумерной фазы сурьмы (β-антимонен). Установлено, что внедрение магнитной примеси в виде атомов Mn в верхний слой плёнки халькогенида висмута приводит к изменению электронной структуры Bi2Se3, однако изучение влияния допанта на структуру β-антимонена требует дополнительных исследований.