Заключение организации, где выполнялась диссертация (Теоретический анализ транспорта зарядов и тепла в контактах с высокотемпературными железосодержащими сверхпроводниками)

УТВЕРЖДАЮ Зам. декана физического факультета МГУ, профвааер. -, »' . «Я.З> тес~.а.<1;~„а 2013 г. (/ ЗАКЛЮЧЕНИЕ Физический факультет Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова" Диссертация «Теоретический анализ транспорта зарядов и тепла в контактах с высокотемпературными железосодержащими сверхпроводниками» выполнена на кафедре атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники Физического факультета МГУ имени М.В.

Ломоносова. В период подготовки диссертации соискатель Бурмистрова Ангелина Владимировна училась в аспирантуре Физического факультета Московского государственного университета. В 2012 г. окончила Физический факультет МГУ имени М.ВЛомоносова по специальности физика. Удостоверение о сдаче кандидатских экзаменов выдано в 2013 г. на Физическом факультете МГУ, Научный руководитель — доктор физико-математических наук Игорь Аль фатович Девятов, работает в должности ведущего научного сотрудника в НаучноИсследоватсльском Институте Ядерной Физики МГУ им.

М. В. Ломоносова. По результатам рассмотрения диссертации «Теоретический анализ транспорта зарядов и тепла в контактах с высо к о температурными железосодержащими сверхпроводниками» принято следующее заключение. Диссертация посвящена теоретическому исследованию зарядового транспорта, а также транспорта тепла в структурах, содержащих многозонные сверхпроводники с необычными типами сверхпроводящего спаривания. В рамках приближения сильной связи создана микроскопическая теория зарядового транспорта в таких структурах, принимающая во внимание сложный и существенно не параболический спектр возбуждения в рассматриваемых сверхпроводниках, многозонный характер их поверхности Ферми, а также анизотропность и возможную знакопеременность их параметра порядка.

Впервые выведены граничные условия для контакта нормального металла с многозонными сверхпроводниками с необычными видами спаривания вне приближения эффективной массы. Получены оригинальные результаты по теоретическому расчету в рамках предложенной модели проводимостей контактов высокотемпературных желсзосодержащих сверхпроводников с нормальным металлом в рамках как популярных внутриорбитальных, так и межорбитальной моделей спаривания. Теоретически исследован джозефсоновский транспорт в структурах с многозонными сверхпроводниками, описываемыми межорбитальной и внутриорбитальной моделями сверхпроводящего спаривания.

На основе проведенных в рамках предложенной модели расчетов сформулированы предложения по проведению решающих экспериментов по выяснению типа симметрии параметра порядка пниктидах, что является на настоящий момент актуальной проблемой в физике конденсированного состояния вещества. Кроме того. в диссертации теоретически продемонстрированы возможности микрорефрижераторных и болометрических применений структур, содержащих высокотемпературные железосодержащие сверхпроводники. В диссертации получены следующие новые результаты: 1.

Впервые выведены граничные условия для контакта нормального металла с многозонными сверхпроводниками с необычными видами спаривания вне приближения эффективной массы, которые позволяют учесть как сложный непараболический и анизотропный спектр нормальных возбуждений в сверхпроводнике и их многозонный характер, так и необычные виды симметрий сверхпроводящего параметра порядка. 2. Впервые рассчитаны проводимости контакта нормального металла и многозонного сверхпроводника с необычными симметриями параметра порядка для ненулевого угла разориентации границы по отношению к кристаллографическим осям сверхпроводника. 3.

Рассчитаны усредненные по волновому вектору, параллельному границе, проводимости контакта нормального металла и многозонного сверхпроводника с необычными симметриями параметра порядка. Продемонстрирована возможность отличить две наиболее популярные модели сверхпроводящего спаривания в пниктидах на основе анализа рассчитанных проводимостей. 4. Впервые рассчитаны проводимости и фазовые зависимости джозефсоновского тока контактов, содержащих многозо нный сверх проводник, описываемый в рамках межорбитальной модели сверхпроводящего спаривания. Продемонстрирована возможность отличить межорбитальную модель спаривания от внутриорбитальной на основе сравнения полученных результатов и эксперимента. 5.

Впервые теоретически исследована возможность микрорефрижераторных применений структур, состоящих из двухзонного сверхпроводника с межзонным типом спаривания и ферромагнетика, образованного из доменов с различными направлениями намагниченности, путем изменения направления намагниченности одного из доменов. 6. На основе теоретического анализа электронного транспорта тепла через границу двухзонного сверхпроводника, описываемого необычной симметрией параметра порядка, и нормального металла в терминах матрицы рассеяния показано, что в таких структурах мощность охлаждения может достигать величин, существенно больших максимальной мощности охлаждения микро рефрижератора на основе низкотемпературн ого сверхпроводника алюминия.

Практическая ценность полученных результатов: Полученные в данной диссертации результаты важны как с научной, так и с практической точек зрения. Их научная ценность состоит в получении ряда новых фундаментальных результатов в области исследования зарядового транспорта в структурах, содержащих высокотемпературные многозонные сверхпроводники. Во- первых, к ним прежде всего относится вывод граничных условий для контакта нормального металла с многозонными сверхпроводниками с необычными видами спаривания вне приближения эффективной массы для различных углов ориентации границы по отношению к кристаллографическим осям пниктида, которые позволяют учесть как сложный непараболический и аиизотропный спектр нормальных возбуждений в сверхпроводнике и их многозонный характер, так и необычные виды симметрий сверхпроводящего параметра порядка.

Вторым безусловно важным результатом является расчет фазовой зависимости джозефсоновского тока контактов, содержащих многозонный пниктид, который описывается как внутриорбнтальной, так и межорбитальной моделями сверхпроводящего спаривания. Наконец, в диссертации теоретически доказано, что типы симметрий параметров порядка в пниктидах можно различать по изучению проводимости их контактов с нормальным металлом именно с нулевым углом разориентации. Практическое значение сформулированных в дисссертации результатов определяется тем, что впервые показана возможность болометрического и микрорефрижераторного применения гетероструктур, содержащих многозонные высокотемпературные сверхпроводники в контакте с нормальным металлом или ферромагнетиком. Достоверность результатов: Достоверность полученных результатов обеспечена оптимальным выбором физических моделей, отражающих основные свойства исследуемых систем, а также адекватным методом их численного моделирования с использованием современных математических методов, вычислительных средств и программного обеспечения.

Личный вклад автора: В диссертации приведены результаты, полученные непосредственно автором или при его активном участии. Диссертант лично проводил как аналитические, так и численные расчеты для получения представленных в диссертации результатов. Совместно с соавторами автор непосредственно участвовал в написании научных статей, а также подготовке и представлении докладов и постеров на научных конференциях.

Апробация результатов: Основные результаты диссертационной работы докладывались автором на следующих российских и международных конференциях: 1. 4-ая Всероссийская конференция молодых ученых «Микро-нанотехноогия и их применение»з Черноголовка, 2010. 2. 15-ый международный сиипозиуи «Нанофизика и наноэлектроника», Нижний Новгород, 201 1 3. Российско-Украинский семинар «Физика сверхпроводниковых гетероструктур»ь Черноголовка, 2011. 4. 4-ая международная конференция «Фундаментальные проблемы высокотемпературной сверхпроводимости», (ФНС 2011), Москва-Звенигород,2011.

5, 1-ая национальная конференция по прикладной сверхпроводимости [НКПС-2011), Москва,201 1. 6. 16-ый международный силтозиум «Нанофизика и наноэлектроника», Нижний Новгород, 2012. 7, международная конференция «М)его- апг) Мапое1есгготсв — 2012», Звенигород, 2012; 8.

международная конференция «Ас)гапсег) гезеагсй ногЫюр Мезо-2012: поп-еди11йэПит апй соЬегепг рйепотепа а~ паповса1е», Сбегпо8о1огКа, йивйа, 2012. Основное содержание диссертационной работы полностью отражено в следующих публикациях: [11 И. А.