Научная тема: «КВАНТОВЫЙ ТРАНСПОРТ В МИКРОСТРУКТУРАХ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПЕРЕМЕННОГО ПОЛЯ И СПИН-ОРБИТАЛЬНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ»
Специальность: 01.04.07
Год: 2008
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  • Вероятность прохождения электронов и вольт-амперная характеристи­ка двухбарьерной гетероструктуры, находящейся под действием периодиче­ского неоднородного в пределах квантовой ямы возмущения, когда частота близка к частоте перехода между локализованными состояниями ямы. Взаи­модействие с переменным полем приводит к расщеплению пиков вероятности прохождения и, как следствие, к расщеплению максимума вольт-амперной характеристики.
  • Вероятность прохождения электронов при транспорте через одномерное и двумерное кольца Ааронова-Бома под действием переменного по времени электромагнитного поля. Электромагнитное поле приводит к множествен­ному расщеплению резонансных пиков прохождения, которое может быть объяснено в терминах квантового нелинейного резонанса. Кроме того, обна­ружено значительное пространственное сужение под действием переменного поля туннелирующего волнового пакета.
  • Взаимодействие связанного состояния в двумерных L,T,X - структурах с состояниями непрерывного спектра за счет внешнего электромагнитного по­ля. Такое взаимодействие приводит к резонансам в амплитудах прохождения, которые нетривиальным образом зависят от поляризации поля.
  • Связанные состояния в открытой двумерной кросс-структуре типа "ножницы", как функции непрерывно изменяющегося угла геометрии.
  • Двумерная четырёхтерминальная система с учётом спин-орбитального взаимодействия Рашбы. Показано, что спин-орбитальное взаимодействие Рашбы в двумерных проводниках может приводить к возникновению раз­ности потенциалов перпендикулярно направлению тока, то есть, к эффекту, подобному эффекту Холла.
  • Вероятность прохождения через двумерный квантовый биллиард произвольной формы при наличии спин-орбитального взаимодействия Рашбы. Строго доказано, что для произвольного биллиарда с двумя волноводами спин-орбитальное взаимодействие Рашбы не приводит к спиновой поляриза­ции электронного тока, если входящий ток неполяризован по спину, и имеет место одноканальное рассеяние.
  • Транспортные свойства спин-поляризованных электронов в слу­ чае двумерных искривленных квантовых проволоках при наличии спин- орбитального взаимодействия Рашбы. Указаны случаи, когда к двумерной проволоке применимо одномерное приближение, которое может быть иссле­ довано аналитически.
  • Получено аналитическое решение для уровней энергии закрытого круг­лого биллиарда в присутствии спин-орбитального взаимодействия Рашбы.
  • Эффект спиновой поляризации электронного тока при прохождении через двумерный биллиард при наличии спин-орбитального взаимодействия Рашбы, обусловленный взаимодействием с внешним электромагнитным по­лем круговой поляризации.
  • Статистические свойства собственных волновых функций и токов веро­ ятности в двумерных закрытых хаотических биллиардах. Доказано, что при определенных условиях статистическое описание волновых функций не явля­ ется универсальным. Получены аналитические формулы для распределения токов вероятности.
  • Эквивалентность задачи о распространении электромагнитных волн в плоскопараллельном разонаторе, заполненного анизотропным магнетиком в приложенном магнитном поле, квантовой задаче о транспорте электронов через двумерный биллиард с изменяемой геометрией. Рассмотрен эффект взаимодействия связанных состояний в микроволновых волноводах и рас­пространяющихся электромагнитных волн, когда на магнитоактивную среду действует внешнее переменное магнитное поле.
  • Связанные состояния, лежащие в континууме для следующих систем: прямоугольный открытый квантовый биллиард; кольцо Ааронова-Бома; два квантовых биллиарда, связанных проволокой.
  • Связанные состояния в зоне распространения дефектного фотонного кристалла.
Список опубликованных работ
1.E. N. Bulgakov, A. F. Sadreev. Mesoscopic ring under the influence of time-periodic flux: Aharonov-Bohm oscillations and transmission of wave packet. // Phys.Rev. B 52 , N 16, 11938-11944 (1995).

2.E. N. Bulgakov, A. F. Sadreev. Current-voltage characteristics of the resonant tunnelling double-barrier structure under time-periodical perturbation. // J. Phys.: Condens. Matter 8, 8869-8887 (1996).

3.G. P. Berman. E. N. Bulgakov, D. K. Campball, A. F. Sadreev. Resonant tunneling in time-periodicaly modulated semiconductor nanostructures. // Physica B 225, N 1, 1-22 (1996).

4.E. N. Bulgakov, A. F. Sadreev. Transport phenomena in a two-dimensional ring under the influence of radiation field. // Phys. Low-Dim. Struct. N 1-2, 33-50 (1997).

5.E. N. Bulgakov, A. F. Sadreev. Hall resistance anomalies induced by dinamical inclusion of bound state in Hall junctions. // Письма в ЖЭТФ.-1997.- Т.66, №6.- С.403-408.

6.E. N. Bulgakov, A. F. Sadreev. Mixing of bound states with electron transport by a radiation field in waveguides. // ЖЭТФ.- 1998.- Т.114, №6.-С.1954-1963.

ˇ

7.E.N. Bulgakov, K.N. Pichugin, A.F. Sadreev, P. Stˇreda, P. Seba. Hall-like

effect induced by spin-orbit interaction. // Phys. Rev. Lett 83, №2, 376-379 (1999).

8.E. N. Bulgakov, A. F. Sadreev. Spin polarization in quantum dots by radiation field with circular polarization. // Письма в ЖЭТФ.- 2001.- Т.73, №10.- С.573-577.

9.E. N. Bulgakov, A. F. Sadreev. Rectangular microwave resonators with magnetic anisotropy. Mapping onto pseudo integrable rhombus. // Euro. Phys. Lett. 57, N 2, 198-204 (2002).

10. Е.Н. Булгаков, А.Ф. Садреев. Влияние связанных состояний микро¬волновых волноводов на распространение электромагнитных волн. // ЖТФ.- 2001.- Т.71, №10.- С.77-86.

11.E. N. Bulgakov, A. F. Sadreev. Spin rotation for ballistic electron transmission induced by spin-orbit interaction. // Phys.Rev. B 66, N 7, 075331-075340 (2002).

12.E. N. Bulgakov, P. Exner, K. N. Pichugin, A. F. Sadreev. Multiple bound states in scissor-shaped waveguides. // Phys. Rev. B 66. N 7, 155109-155116 (2002).

13.Е. Н. Булгаков, А. Ф. Садреев. Статистика собственных функций хаоти¬ческих биллиардов с учетом спин-орбитального взаимодействия Рашбы. // Письма в ЖЭТФ - 2003. - Т.78. - N 7. - С.911-914.

14.E. N. Bulgakov, A. F. Sadreev. Statistics of wave function and currents induced by spin-orbit interaction in chaotic billiards. // Phys. Rev. E 70, N 5, 056211-056216 (2004).

15.A. F. Sadreev, E. N. Bulgakov, I. Rotter. Trapping of an electron in the transmission through two quantum dots coupled by a wire. // Письма в ЖЭТФ.- 2005.- Т.82, №8.- С.556-561.

16.A. F. Sadreev, E. N. Bulgakov, I. Rotter. Bound states in the continuum in open quantum billiards with a variable shape. // Phys. Rev. B 73, N 5,235342-235346, (2006).

17.A. F. Sadreev, E. N. Bulgakov, I. Rotter. S-matrix formalism of transmission through two quantum billiards coupled by a waveguide. // J. Phys. A: Math. Gen. 38, N 49, 10647-10661 (2005).

18.E.N. Bulgakov, K.N. Pichugin, A.F. Sadreev, and I. Rotter, Bound states in the continuum in open Aharonov-Bohm rings. // Письма в ЖЭТФ.- 2006.-Т.84, №8.- С.508-513.

19.E. N. Bulgakov, I. Rotter, A. F. Sadreev. Comment on bound state eigen-energy outside and inside the continuum for unstable multilevel systems. // Phys. Rev. A 75, N 3, 067401-067403 (2007).

Список цитируемой литературы

[1] J. Davies. The physics of low-dimensional semiconductors, Cambrige University Press (1998).

[2] S. Datta. Electronic transport in mesoscopic systems, Cambrige University Press (1995).

[3] Y. Imry. Introduction to mesoscopic physics, Oxford University Press (1997).

[4] T. Ando, Y. Arakawa, F. Furuya, S. Komiyarna, H. Nakashima. Mesoscopic physics and electronics, Springer Verlag (1998).

[5] T. Dittrich, P. Hanggi, G-L. Ingold, B. Kramer, G. Schon, W. Zwerger. Quantum transport and dissipation, WILEY-VCH (1998).

[6] Y. Gefen, Y. Imry, M. Y. Azbel. Quantum Oscillations and the Aharonov-Bohm Effect for Parallel Resistors. // Phys.Rev.Lett. 52, N 2, 129-132 (1984).

[7] Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Квантовая механика (нерелятивистская теория). - Mосква: Наука, 1974.- 768с.

[8] Г. М. Заславский. Стохастичность динамических систем. - Mосква: Наука, 1984. - 270c.

[9] T. Ando. Quantum point contacts in magnetic fields. // Phys. Rev. B 44, N 15, 8017-8027 (1991).

[10] S. Datta and B. Das. Electronic analog of the electro-optic modulator. // Appl. Phys. Lett. 56, 665-667 (1990).

¨ [11] J. von Neumann and E. Wigner. Uber merkwu¨rdige diskrete Eigenwerte. //

Phys. Z. 30, 465-467 (1929).

[12] A. Mekis, S. Fan, and J. D. Joannopolous. Bound states in photonic crystal waveguides and waveguide bends. // Phys. Rev. B58, N 8, 4809-4817 (1998).