отзыв оппонента Лукичева_бп (1104993)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ОТЗЫВ

официального оппонента на диссертационную работу Герасимова Ярослава Сергеевича «Теоретическое исследование электронного транспорта в молекулярном одноэлектронном транзисторе», представленную на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук по специальностям 01.04.04 – физическая электроника и 01.04.07 – физика конденсированного состояния.

Диссертационная работа Я.С. Герасимова посвящена теоретическому исследованию транспортных характеристик одноэлектронных нанотранзисторов на основе эффекта коррелированного туннелирования электронов между электродами и квантовой точкой (молекулой или наночастицей) с размером менее 5 нм, отделенной от электродов диэлектрической прослойкой толщиной 1–2 нм.

По прогнозам развития современной электроники (International Technology Roadmap for Semiconductors, ITRS) к 2020 году планируется производство интегральных схем по технологии менее 10 нм. Это означает, что после этой даты необходимо использовать новые материалы и новые идеи для создания приборов с размерами в единицы нанометров, т.е. фактически приблизиться к молекулярным масштабам. Одноэлектронные транзисторы с «каналом» в виде молекул или кластеров находятся в ряду наиболее перспективных. При разработке одноэлектронных элементов неизбежно возникает задача подбора оптимальных нано-объектов, являющихся их составной частью. Поэтому крайне актуальным представляется исследование энергетических параметров нано-объектов и изучение влияния дискретной структуры их энергетических спектров на вольт-амперные характеристики одноэлектронного транзистора, предпринятое автором в диссертационной работе.

Диссертация состоит из четырех глав и библиографии, включающей 150 наименований. Общий объем диссертации 172 страницы, включая 8 таблиц и 51 рисунок.

В первой главе автором кратко рассмотрено современное состояние исследований в электронике в целом, актуальность перехода к молекулярной электронике. Обсуждаются последние результаты по исследованию молекулярных одноэлектронных устройств, приведен обзор основных типов молекулярных одноэлектронных транзисторов. В завершении первой главы автор обосновывает необходимость изучения туннельного транспорта электронов в наноструктурах молекулярного масштаба с учетом одноэлектронных эффектов и эффектов квантования энергетического спектра электронов.

Вторая глава посвящена проблеме сопряжения молекулярных квантовых элементов с классическими металлическими и полупроводниковыми устройствами. Автором предложена методика определения эффективной взаимной электрической емкости для объектов наномасштаба, основанная на квантово-механическом расчете энергии их взаимодействия в приближении слабой связи в зависимости от их зарядов и расстояния между ними. Приведены результаты расчета взаимной емкости на основе предложенной методики для пар одинаковых молекул карборана C₂B₁₀H₁₂, фуллерена C₆₀ и платинового молекулярного кластера.

В третьей главе диссертационной работы исследованы закономерности и особенности спектров основных и возбужденных по спиновому числу энергетических состояний молекул при изменении их полного электрического заряда. Автором рассчитаны одночастичные электронные спектры молекул и найдены те уровни в области энергетической щели, которые определяют особенности электронного транспорта через молекулу в составе одноэлектронного транзистора. На основе рассчитанных энергетических спектров с помощью численного моделирования получены диаграммы стабильности туннельного тока для одноэлектронного транзистора на базе молекул карборана C₂B₁₀H₁₂ и фуллерена C₆₀.

Четвертая глава посвящена изучению одноэлектронных и физико-химических свойств конкретного типа нано-объектов – золотых наночастиц, окруженных лигандной оболочкой из органических молекул алкантиолов. Автором произведен квантово-механический расчет энергетических параметров золотых наночастиц с количеством атомов от 1 до 33, а также зависимость этих параметров от размера частиц. Теоретически исследовано влияние лигандов на энергетические и емкостные свойства золотых наночастиц. На основе сделанных расчетов и оценок автором сформулирована параметрическая модель определения значений полной энергии золотых наночастиц любых размеров, в том числе, для которых полномасштабный квантовый расчет (в контексте моделирования одноэлекронного транспорта) представляется мало возможным. В последнем разделе главы представлены результаты моделирования транспортных характеристик одноэлектронного молекулярного транзистора на основе золотых наночастиц. Проанализирован вклад возбужденных энергетических состояний в формирование туннельного тока через золотую частицу. В конце проведено сравнение расчетной диаграммы стабильности туннельного тока с экспериментально измеренной для одноэлектронного транзистора на основе золотой частицы с лигандами-тиолами общим размером 5.2 нм.

В Заключении работы приведены основные результаты диссертации.

Достоверность полученных результатов подтверждается сравнением с экспериментальными данными, а также тем, что асимптотики квантово-механически рассчитанных параметров переходят в классические зависимости при росте размеров нанообъектов.

Основные результаты диссертационной работы Я.С. Герасимова являются новыми и научно обоснованными, опубликованы в 7 печатных и электронных работах, из них 2 статьи в рецензируемых журналах из перечня ВАК, 2 статьи, включенные в систему цитирования Web Of Knowledge, и 3 тезисов докладов международных конференций. Автореферат полностью отражает содержание диссертации.

Замечания по содержанию диссертации:

1) Не было изучено влияние ориентации нанообъекта относительно электродов в нанозазоре на вид транспортных характеристик одноэлектронного транзистора в том случае, если форма нанообъекта существенно отличается от сферической.

2) При расчете туннельного транспорта в одноэлектронной системе не был изучен вопрос зависимости темпов туннелирования от энергии электронного уровня в спектре нанообъекта.

3) При описании электронного транспорта не учитывается влияние подложки и внешних электрических полей, а также туннельные процессы более высокого порядка.

Приведенные выше замечания не влияют на общую положительную оценку диссертации.

Диссертация представляет собой добротное и законченное научное исследование, обладает внутренним единством и отвечает критериям Положения ВАК о порядке присуждения учёных степеней, а ее автор, Герасимов Ярослав Сергеевич, несомненно, заслуживает присуждения ему учёной степени кандидата физико-математических наук по специальностям 01.04.04 – физическая электроника и 01.04.07 – физика конденсированного состояния.

Официальный оппонент:

Заместитель директора ФТИАН РАН

по научной работе,

д.ф.-м.н., член-корр. РАН В.Ф. Лукичев

Подпись В.Ф. Лукичева удостоверяю.

Ученый секретарь ФТИАН РАН,

к.т.н. В.А. Кальнов

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов диссертации