Научная тема: «ГИБРИДИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ СОСТОЯНИЙ И ОСОБЕННОСТИ ТОНКОЙ СТРУКТУРЫ ЗОН В ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ»
Специальность: 01.04.07
Год: 2012
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Факт гибридизации квантовых состояний электронов в ультратонких слоях Au и Ag, установленный для широкого диапазона энергетического спектра ( ~ 3.5 eV ниже уровня Ферми). Эффект антикроссинга квантовых состояний в металлических системах на примере двухслойной структуры Ag/Au/W(110).
  2. Аномальное поведение дисперсии квантовых подзон, обусловленное их сильной гибридизацией с электронными состояниями объема подложки. Основанный на этом метод идентификации четности волновых функций электронных состояний объема подложки.
  3. Метод зондирования свойств потенциальных барьеров в металлических гетеро-структурах на примере интерфейса Ag/Au в двойных квантовых ямах: Ag(111)/Au(111) и Au(111)/Ag(111), ориентированных на подложке W(110).
  4. Методология управляемого синтеза и мониторинга высококачественных слоев графена на металлической подложке, основанная на анализе эмиссии 1s электрона атома углерода (C 1s) в режиме реального времени, с помощью которой была выявлена метастабильная фаза графена при повышенных температурах синтеза.
  5. Методология контроля химического взаимодействия между атомами углеродной матрицы графена и металлической подложки, основанная на отслеживании аномалий закона дисперсии p- зоны графена, вызванных гибридизацией между электронами графена и металла.
  6. Методология направленного синтеза новых двумерных материалов на основе графена, продемонстрированная на примере его гидрирования и обусловленная изменением симметрии углеродной матрицы графена, позволяющая создавать запрещенную зону и варьировать ее ширину вплоть до значения ~ 1.0 eV.
  7. Факт гибридизации между сильно локализованными 4f и коллективизированными spd- валентными электронами на примере модельной f системы: монослой металлического церия, синтезированного на атомарно-чистой поверхности W(110). Установление анизотропности f-d гибридизации, а также сохранение значения волнового вектора у f-d гибрида.
  8. Полуэмпирический подход, позволяющий детально исследовать тонкую структуру и симметрию 4f зон на примере тяжелофермионного интерметаллида YbRh2Si2. Выявление гибридизованных f-d состояний поверхности и объема кристалла.
  9. Факт существования «тяжелых» f-зон, а также зон, обладающих линейным законом дисперсии с примесью состояний f-характера в интерметаллидах европия.
Список опубликованных работ
1. S. Danzenbächer, D. V. Vyalikh, Yu. Kucherenko, A. Kade, C. Laubschat, N. Caroca- Canales, C. Krellner, C. Geibel, A. V. Fedorov, D. S. Dessau, R. Follath, W. Eberhardt, and S. L. Molodtsov, Hybridization Phenomena in Nearly-Half-Filled f-Shell Electron Systems: Photoemis-sion Study of EuNi2P2, Phys. Rev. Lett. 102, 026403 (2009).

2.D. Usachov, O. Vilkov, A. Gruneis, D. Haberer, A. Fedorov, V.K. Adamchuk, A.B. Preobrajenski, P. Dudin, A. Barinov, M. Oehzelt, C. Laubschat, and D. V. Vyalikh, Nitrogen-Doped Graphene: Efficient Growth, Structure, and Electronic Properties, Nano Letters 11, 5401 (2011).

3.Yu. S. Dedkov, D. V. Vyalikh, M. Holder, M. Weser, S. L. Molodtsov, C. Laubschat, Yu. Kucherenko, and M. Fonin

Dispersion of 4f impurity states in photoemission spectra of Yb/W(110) Phys. Rev. B, 78 153404 (2008).

4. Yu.S. Dedkov, D.V. Vyalikh, M. Weser, M. Holder, S.L. Molodtsov, C. Laubschat, Yu. Kucherenko, M. Fonin

Electronic structure of thin ytterbium layers on W(110): A photoemission study, Surface Science 604, 269 (2010).

5. Д. В. Вялых, А. М. Шикин, Г. В. Прудникова, А. Ю. Григорьев, А. Г. Стародубов, В. К. Адамчук, Квантовые электронные состояния и резонансы в тонких монокристаллических слоях благородных металлов, ФТТ 44, 157 (2002).

6. A. M. Shikin, D. V. Vyalikh, Yu. S. Dedkov, G. V. Prudnikova, V. K. Adamchuk, E. Weschke, G. Kaindl, Extended energy range of Ag quantum-well states in Ag(111)/Au(111)/W(110), Phys. Rev. B 62, R2303 (2000).

7.V. Vyalikh, E. Weschke, Yu. S. Dedkov, G. Kaindl, A. M. Shikin, V. K. Adamchuk, Quantum-well states in bilayers of Ag and Au on W(110), Surf. Sci. Lett. 540, L638 (2003).

8.D. V. Vyalikh, Yu. Kucherenko, F. Schiller, M. Holder, A. Kade, S. L. Molodtsov and C. Laubschat, Parity of substrate bands probed by quantum-well states of overlayer, Phys. Rev. B 76, 153406 (2007).

9. D. V. Vyalikh, Yu. Kucherenko, F. Schiller, M. Holder, A. Kade, S. Danzenbacher, S. L. Molodtsov and C. Laubschat,

Detecting the parity of electron wave functions in solids by quantum-well states of overlayers, New Journal of Physics, 10, 043038 (2008).

10. V. Yu. Aristov, G. Urbanik, K. Kummer, D. V. Vyalikh, O. V. Molodtsova, A. B. Preobrajenski, C. Hess, T. Hanke, B. Buchner, I. Vobornik, J. Fujii, G. Panaccione, Yu. A. Ossipyan, and M. Knupfer Graphene synthesis on cubic SiC/Si wafers - perspectives for mass production of graphene based electronic devices edges, Nano Letters 10, 992 (2010).

11. A. Gruneis, K. Kummer, and D. V. Vyalikh, Dynamics of graphene growth on a metal surface: a time-dependent photoemission study, New Journal of Physics 11, 073050 (2009).

12. A. Gruneis and D. V. Vyalikh, Tunable hybridization between electronic states of graphene and a metal surface, Phys. Rev. B 77, 193401 (2008).

13. D. Haberer, D. V. Vyalikh, S. Taioli, B. Dora, M. Farjam, J. Fink, D. Marchenko, T. Pichler, K. Ziegler, S. Simonucci, M. S. Dresselhaus, M. Knupfer, B. Buchner, and A. Gruneis,

Tunable Band Gap in Hydrogenated Quasi-Free-Standing Graphene, Nano Letters 10, 3360 (2010).

14. D. Haberer, L. Petaccia, M. Farjam, S. Taioli, S. A. Jafari, A. Nefedov, W. Zhang, L. Calliari, G. Scarduelli, B. Dora, D. V. Vyalikh, T. Pichler, Ch. Woll, D. Alfe S. Simonucci, M. S. Dresselhaus, M. Knupfer, B. Buchner, and A. Gruneis, Direct observation of a dispersionless impurity band in hydrogenated graphene, Phys. Rev. B 83, 165433 (2011).

15. D. Haberer, C. E. Giusca, Y. Wang, H. Sachdev, A. V. Fedorov, M. Farjam, S. A. Jafari, D. V. Vyalikh, D. Usachov, X. Liu, U. Treske, M. Grobosch, O. Vilkov, V. K. Adamchuk, S. Irle, S. R. P. Silva, M. Knupfer, B. Buchner, and A. Gruneis,

Evidence for a New Two-Dimensional C4H-Type Polymer Based on Hydrogenated Graphene, Adv. Mater. 23, 4497 (2011).

16. A. Gruneis, C. Attaccalite, A. Rubio, D. V. Vyalikh, S. L. Molodtsov, J. Fink, R. Follath, W. Eberhardt, B. Buchner, and T. Pichler,

Electronic structure and electron-phonon coupling of doped graphene layers in KC8, Phys. Rev. B 79, 205106 (2009).

17. A. Gruneis, C. Attaccalite, A. Rubio, D. V. Vyalikh, S. L. Molodtsov, J. Fink, R. Follath, W. Eberhardt, B. Buchner, and T. Pichler,

Angle-resolved photoemission study of the graphite intercalation compound KC8: A key to graphene, Phys. Rev. B 80, 075431 (2009).

18. D. Usachov, V. K. Adamchuk, D. Haberer, A. Gruneis, H. Sachdev, A. B. Preobrajenski, C. Laubschat, and D. V. Vyalikh,

Quasifreestanding single-layer hexagonal boron nitride as a substrate for graphene synthesis, Phys. Rev. B 82, 075415 (2010).

19. D. Haberer, D. V. Vyalikh, S. Taioli, B. Dora, M. Farjam, J. Fink, D. Marchenko, T. Pichler, K. Ziegler, S. Simonucci, M. S. Dresselhaus, M. Knupfer, B. Buchner, and A. Gruneis, Tunable Band Gap in Hydrogenated Quasi-Free-Standing Graphene, Nano Letters 10, 3360 (2010).

20. D. V. Vyalikh, Yu. Kucherenko, S. Danzenbacher, Yu. S. Dedkov, S. L. Molodtsov and C. Laubschat,

Wave-vector conservation upon hybridization of 4f and valence-band states observed in photoemission spectra of Ce monolayer on the W(110), Phys. Rev. Lett. 96, 026404 (2006).

21. S. Danzenbacher, Yu. Kucherenko, M. Heber, D. V. Vyalikh, S. L. Molodtsov, V. D. P. Servedio, and C. Laubschat,

Wave-vector dependent intensity variations of the Kondo peak in photoemission from CePd3, Phys. Rev. B 72, 033104 (2005).

22. M. G. Holder, A. Jesche, P. Lombardo, R. Hayn, D. V. Vyalikh, S. Danzenbacher, K. Kummer, C. Krellner, C. Geibel, Yu. Kucherenko, T. K. Kim, R. Follath, S. L. Molodtsov and C. Laubschat,

CeFePO: f-d Hybridization and Quenching of Superconductivity Phys. Rev. Lett., 104, 096402 (2010).

23.D. V. Vyalikh, S. Danzenbacher, A. N. Yaresko, M. Holder, Yu. Kucherenko, C. Laubschat, C. Krellner, Z. Hossain, C. Geibel, M. Shi, L. Patthey, and S. L. Molodtsov, Photoemission insight into heavy-fermion behavior in YbRh2Si2, Phys. Rev. Lett., 100, 056402 (2008).

24.D. V. Vyalikh, S. Danzenbacher, Yu. Kucherenko, C. Krellner, C.Geibel, C. Laubschat, M. Shi, L. Patthey, R. Follath, and S.L. Molodtsov, Tuning the Hybridization at the Surface of a Heavy-Fermion System, Phys. Rev. Lett., 103, 137601 (2009).

25.D. V. Vyalikh, S. Danzenbacher, C. Krellner, K. Kummer, C. Geibel, Yu. Kucherenko, C. Laubschat, M. Shi, L. Patthey, R. Follath and S. L. Molodtsov, Tuning the dispersion of 4f -bands in the heavy-fermion material YbRh2Si2, Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 181, 70 (2010).

26.D. V. Vyalikh, S. Danzenbacher, Yu. Kucherenko, K. Kummer, C. Krellner, C. Geibel, M.G. Holder, T. Kim, C. Laubschat, M. Shi, L. Patthey, R. Follath, and S. L. Molodtsov, k-dependence of the crystal-field splittings of 4f states in rare-earth systems, Phys. Rev. Lett. 105 237601 (2010).

27.S. Danzenbacher, D.V. Vyalikh, K. Kummer, C. Krellner, M. Holder, M. Hoppner, Yu. Kucherenko, C. Geibel, M. Shi, L. Patthey, S.L. Molodtsov, and C. Laubschat, Insight into the f-derived Fermi surface of the heavy-fermion compound YbRh2Si2, Phys. Rev. Lett. 107, 267601 (2011).