О центре

Центр перспективных методов мезофизики и нанотехнологий МФТИ (MIPT Centre for advanced mesoscience and nanotechnology) создан в 2021 году по инициативе выпускника МФТИ, лауреата Нобелевской премии по физике сэра Андрея Гейма.

Последние десятилетия ознаменовались существенными прорывами в области открытия новых функциональных квантовых материалов и реализации гибридных квантовых систем на их основе. Среди них - открытие графена, высокотемпературных сверхпроводников, магнитных сверхпроводников, топологических изоляторов и сверхпроводников, обнаружение и реализация естественных кристаллических и искусственных многослойных структур, с сосуществованием сверхпроводимости и магнетизма, предсказание и обнаружение новых поверхностных электронных состояний с нетривиальными свойствами: дираковских, вейлевских и майорановских фермионов. Эти материалы и структуры, а также новые эффекты, предсказанные и обнаруженные в них, являются основой новой квантовой электроники и спинтроники будущего.

В основе исследований Центра лежат ранее развитые в МФТИ современные зондовые и спектроскопические методы, которые используются для исследования когерентных электронных свойств новых материалов, низкоразмерных самоорганизованных систем, искусственных мезоскопических структур и интерфейсов, гибридных систем с принципиально разными электронными параметрами порядка, топологических эффектов и др. 

Направления исследований Центра:

• Топологические квантовые явления в сверхпроводящих системах;
• Изучение процессов формирования интерфейсов на атомном масштабе;
• Гейт-спектроскопия мезоскопических систем;
• Исследования глобальных свойств наноустройств: электронно-транспортных, механических, молекулярных и пр.;
• Альтернативные методы реализации новых низкоразмерных систем;
• Стабилизация электронной подсистемы методами комбинации интерфейсов;
• Сканирующие методики изучения локальных свойств новых материалов и устройств на их основе;
• Исследования функциональных квантовых материалов;
• Магнитно-резонансная спектроскопия;
• Квазиодномерные многотерминальные устройства.

Опубликовал около 80 рецензируемых статей, в том числе более 10 в журналах «Nature, Science and ACS group». Ежегодно добавляется более 250 новых ссылок.

Награды:

2012 — Лауреат  конкурса на получение стипендии президента РФ

2013 — Первая премия конкурса НИР ИФТТ РАН — Номинация «Физика конденсированного состояния»

2015 — Грамота Бюро Отделения физических наук РАН за цикл работ «Разработка новых быстродействующих элементов на основе гибридных структур сверхпроводник/ферромагнетик для сверхпроводящей электроники и квантового компьютера»

2015 — Премия по решению  Совета Фонда «Физика»

2018 — Лауреат гранта им. И.И. Мечникова Посольства Франции в России

2019 — Первая премия конкурса на лучшие научные работы ИФТТ РАН  Номинация «Физика конденсированного состояния», «Прямое наблюдение вихревых и мейнснерогвских доменов в монокристалле ферромагнитного сверхпроводника EuFe2(As0,79P0,21)2»

Научные интересы:

Джозефсоновские структуры, исследование сверхпроводниковых гибридных структур при помощи сканирующей зондовой микроскопии (СТМ, АСМ, и т.п.). Сверхпроводящие и ферромагнитные наноструктуры на поверхности полупроводников и диэлектриков. Низкотемпературная  сканирующая туннельная микроскопия/спектроскопия. Проектирование нового высокотехнологического оборудования (MBE, UHV STM и т.п). Изготовление мезоскопических SN- и SF-гибридных структур с помощью электронно-лучевой литографии и магнетронного напыления, транспортные измерения в магнитном поле при низких температурах. Исследование топологических изоляторов и магнитных сверхпроводников.

Некоторые публикации:

1. G.C.Ménard, G. Sébastien, B. Christophe, Pons S., V. S. Stolyarov, Debontridder F., M. V. Leclerc, Janod E., Cario L., Roditchev D., S. Pascal, and Cren T., Coherent long-range magnetic bound states in a superconductor, Nat. Phys. 11(12), pp. 1013-1016 (2015)
2. D. Roditchev, Ch Brun, L. Serrier-Garcia, J. C. Cuevas, V. H.L. Bessa, . V.Milošević, F. Debontridder, V. S. Stolyarov, and T. Cren, Direct observation of josephson vortex cores, Nat. Phys.11, 4, pp.332-337 (2015)
3. V. Cherkez, J. C. Cuevas, C. Brun, T. Cren, G. Ménard, F. Debontridder, V. S. Stolyarov, and D. Roditchev, Proximity effect between two superconductors spatially resolved by scanning tunneling spectroscopy, Physical Review X 4(1),011033 (2014)
4. V. S. Stolyarov, C. Tristan, B. Christophe, I. A. Golovchanskiy, O. V. Skryabina, D. I. Kasatonov, M. M. Khapaev, M. Yu Kupriyanov, A.A. Golubov, and Roditchev D.. Expansion of a superconducting vortex core into a diffusive metal. Nat. commun., 2(2277) (2018).
5. V. S. Stolyarov, I. S. Veshchunov, S. Yu Grebenchuk, D. S. Baranov, I. A. Golovchanskiy, A. G. Shishkin, Zh. Nan, S. Zhixiang, X. Xiaofeng, P. Sunseng, S. Yue, J. Wenhe, Cao G.-H., L. Y. Vinnikov, A. A. Golubov, Tamegai T., A.. Buzdin, and Roditchev D.. Domain meissner state and spontaneous vortex-antivortex generation in the ferromagnetic superconductor EuFe2(As0.79P0.21)2.Science Adv.,4(7):eaat1061, (2018).
6. A. A. Bannykh, J. Pfeiffer, V. S. Stolyarov, I. E. Batov, V. V. Ryazanov, and M. Weides, Josephson tunnel junctions with a strong ferromagnetic interlayer, Physical Review B, 79(5):054501 (2009)
7. V. V. Dremov, S. Yu Grebenchuk, A. G. Shishkin, D. S. Baranov, R. A. Hovhannisyan, O. V. Skryabina, I. A. Golovchanskiy, V. I. Chichkov, C. Brun, T. Cren, V. M. Krasnov, A. A. Golubov, D. Roditchev, and V. S. Stolyarov. Local josephson vortex generation and manipulation with a magnetic force microscope. Nat. commun., 10(4009):1-9, (2019)
8. V.S. Stolyarov, D.S. Yakovlev, S.N. Kozlov, O. V. Skryabina, D. S. Lvov, A. I. Gumarov, O. V. Emelyanova, P. S. Dzhumaev, I. V. Shchetinin, R. A. Hovhannisyan, S. V. Egorov, A. M. Kokotin, W. V. Pogosov, V. V. Ryazanov, M. Yu Kupriyanov, A. A. Golubov, and Roditchev D.. Josephson current mediated by ballistic topological states in Bi2Te2.3Se0.7 single nanocrystals. Commun. Mat., 1(38):1-7 (2020).
9. I.A. Golovchanskiy, N.N. Abramov, V.S. Stolyarov, V.V. Bolginov, V.V. Ryazanov, A.A. Golubov, and A.V. Ustinov. Ferromagnet/superconductor hybridization for magnonic applications. Advanced Functional Materials, (1802375), 2018.10. T. I. Larkin, V. V. Bol’ginov, V. S. Stolyarov, V. V. Ryazanov, I. V. Vernik, S. K. Tolpygo, and O. A. Mukhanov, Ferromagnetic josephson switching device with high characteristic voltage, Applied Physics Letters, 100(22),222601 (2012)