Лаборатория теоретической физики

Сотрудники лаборатории

Дзебисашвили Дмитрий Михайлович заведующий лабораторией

+7 391 2494506

ddm@iph.krasn.ru

Изучение физических свойств материалов, таких как высокотемпературные сверхпроводники, интерметаллиды с тяжелыми фермионами, квантовые магнетики, а также структуры атомного масштаба, в которых существенную роль играют сильные электронные корреляции и квантовые флуктуации. Развитие теории волн в средах с регулярными и случайными неоднородностями.

Основные направления 

• Механизмы формирования упорядоченных магнитных и сверхпроводящих фаз в сильно коррелированных системах, таких как оксиды меди, редкоземельные интерметаллиды с тяжелыми фермионами, а также новых сверхпроводящих систем и графене.
• Теория волн в средах с регулярными и случайными неоднородностями.
• Квантовый транспорт через магнитные структуры атомного масштаба.
• Свойства систем с топологической сверхпроводимостью, обусловленные реализацией поверхностных состояний и майорановских мод. 

Основные достижения

• Представления о спин-поляронной природе фермиевских квазичастиц в купратах использованы для изучения кинетических характеристик этих материалов в сверхпроводящей фазе. При учете реальной структуры CuO2-плоскости разработан оригинальный метод вычисления лондоновской глубины проникновения магнитного поля λ. Полученные температурные зависимости λ-2 при разных уровнях легирования демонстрируют монотонное уменьшение. Значение λ-2 при Т=0 и значение температуры Тс, при которой λ расходится, хорошо согласуются с экспериментальными данными. На основе развитой теории впервые воспроизведена экспериментально наблюдаемая при допировании, близком к оптимальному, точка перегиба в температурной зависимости λ-2(T). Важно подчеркнуть, что точка перегиба возникает только для ансамбля спин-поляронных фермионов. Этот результат свидетельствует в пользу спин-поляронной природы фермиевских квазичастиц, проявляющих куперовскую неустойчивость с высоким значением температуры перехода в сверхпроводящую фазу. (D.M. Dzebisashvili, K.K. Komarov London penetration depth in the ensemble of spin polarons of cuprate superconductors, European Physical Journal B 91, 278 (2018)
• Предсказано аномальное поведение магнетокалорического эффекта в открытой нанопроволоке со спин-орбитальным взаимодействием Рашбы и наведенным потенциалом сверхпроводящего спаривания при изменении магнитного поля H. Природа аномалий связана с каскадом квантовых переходов, реализующихся в нанопроволоке в результате смены фермионной четности её основного состояния при изменении H. Обнаруженные особенности магнетокалорического эффекта сохраняются при учете кулоновских взаимодействий. (В.В. Вальков, В.А. Мицкан, М.С. Шустин, Письма в ЖЭТФ 106, 762 (2017)
• Изучены спектральные и транспортные свойства структуры, состоящей из четырех квантовых точек, которые расположены в форме квадрата. С помощью методов неравновесных функций Грина показано, что кулоновское взаимодействие между электронами как внутри каждой точки, U, так и между отдельными точками, V, приводит к появлению дополнительных максимумов в плотности состояний, часть из которых относится к связанным состояниям в континууме. Включение анизотропии кинетических процессов, когда транспорт по одному из каналов ослаблен, а также создание разности посадочных энергий в точках позволяют сделать время жизни связанных состояний в континууме конечным и управлять характеристиками диэлектрических зон кондактанса. (M.Yu. Kagan, V.V. Val'kov, S.V. Aksenov Effects of anisotropy and Coulomb interactions on quantum transport in a quadruple quantum-dot structure, Physical Review B 95, 035411 (2017)

Методы исследований

• Диаграммная техника для операторов Хаббарда. Этот аналитический метод оказывается особенно эффективным при исследовании систем с сильными электронным корреляциями. Важная особенность диаграммной техники для операторов Хаббарда связана с наличием концевых диаграмм, обусловленных кинематическим взаимодействием.
• Неравновесная диаграммная техника Келдыша для хаббардовских операторов. Теоретическое описание электронной структуры сильно коррелированных систем на основе техники Келдыша позволяет избегать ряд технических трудностей, связанных с необходимостью реализации аналитического продолжения для силового и массового операторов.
• Метод канонических u-v преобразований Боголюбова.
• Операторная форма теории возмущений.
• Метод неприводимых функций Грина с привлечением проекционной техники Цванцига-Мори.
• Метод трансфер-матрицы.