[Landau ITP Seminars] Friday 31.01.2019

[Serge Krashakov]

Уважаемые сотрудники ИТФ,

На заседании Ученого совета в пятницу 31 января будут заслушаны доклады:

1) Я.В. Фоминов, А.А. Мазаник, М.В. Разумовский
*Поверхностная плотность состояний в сверхпроводниках с неоднородной 
константой взаимодействия*

Рассмотрена задача о сверхпроводнике с поверхностным подавлением 
константы взаимодействия БКШ λ(x). Аналитически найдены щель в 
поверхностной плотности состояний, поведение плотности состояний 
ν(E)выше щели, "вертикальная" особенность плотности состояний на 
энергии, равной объемному параметру порядка Δ0, а также пертурбативная 
поправка к плотности состояний на более высоких энергиях. Щель в 
поверхностной плотности состояний параметрически отличается от 
поверхностного значения параметра порядка из-за различия 
пространственного масштаба rc, на котором подавляется λ(x), и длины 
когерентности. Вертикальная особенность означает точку перегиба с 
бесконечной производной на кривой ν(E)при E=Δ0с зависимостью, 
определяемой квадратным корнем при отклонении Eот Δ0. Коэффициенты при 
этой зависимости различны при E<Δ0и E>Δ0, поэтому особенность 
оказывается асимметричной.
Доклад основан на работе [Ya.V. Fominov, A.A. Mazanik, M.V. Razumovskiy, 
Phys. Rev. B 100, 224513 (2019)].


2) Игорь Лукьянчук
*Ferroelectric as topological material: Hopf fibrations, multilevel 
logic, negative capacitance and THz vibrations*

Formation of unusual textures of polarization is imminent for nano-scale 
ferroelectric samples, films, rods, and granules, where the 
depolarization surface effects play the crucial role. The topologically 
protected stability of such textures and security of information storage 
is coming from polarization vorticity, provided by condition of absence 
of the energetically-unfavorable depolarization charge. The endurance of 
ferroelectric formations with respect to high-energy irradiation makes 
them ideal for the aerospace industry, and the periodic domain walls 
structures can be used as a platform for terahertz radiation generators 
and detection devices. Polarization domains that alternate the surface 
charge distribution can be formed in ferroelectric thin films as an 
effective mechanism to confine the depolarization field to the 
near-surface layer and diminish the depolarization energy. However their 
existence have long been considered as barely possible until the direct 
theoretical predictions [1-3] and experimental evidences [4-6] in thin 
oxide-based superlattices. Very recently we have demonstrated that the 
effective capacitance of ferroelectric layers with domains is negative 
[7]. This effect is explained by the opposite orientation of the 
depolarizing field with respect to the field-induced averaged 
polarization. This phenomenon is currently considered as the platform 
for realization of the dissipation-free high performance nano-circuits 
[8]. Moreover, in sub-THz region the resonance plasmonic effect can be 
induced by oscillating domain walls [9] and can be suitable for design 
of the ultra-small low-energy THz chips. Multi-vortex [10] and skyrmion 
[11] states can be formed inside ferroelectric cylindrical nano-dots and 
nanorods to reduce the depolarization energy. We study the stability of 
such states and demonstrate that the topological class of the most 
stable topological excitations can be driven by the geometrical and 
electrical parameters of the system, external field and temperature. We 
target the multi-domain and topological excitations in FE nanodots as a 
platform for IT-secured multivalued logic units, breaking ground for 
neuromorphic computing [12,13].
[1] A. M. Bratkovsky and A. P. Levanyuk, Phys. Rev. Lett. 84, 3177 (2000).
[2] V. A. Stephanovich, I. A. Luk'yanchuk, and M. G. Karkut, Phys. Rev. 
Lett., 94, 047601 (2005)
[3] I. Luk'yanchuk, L. Lahoche, and A. Sene, Phys. Rev. Lett., 102, 
147601 (2009)
[4] S. K. Streiffer, J. A. Eastman, D. D. Fong et al., Phys. Rev. Lett. 
89, 067601 (2002);
[5] S. O. Hruszkewycz, M. J. Highland, et al., Phys. Rev. Lett.110, 
177601 (2013).
[6] Yadav, A. K., Nelson,et al.. Nature, 530 (7589), 198. (2016)
[7] P. Zubko, M. Hadjimichael, S. Fernandez-Pena, A. Sené, I. 
Luk’yanchuk, J.-M. Triscone & J. Íñiguez, Nature, 534, 524 (2016)
[8] Khan, A. I., Chatterjee, K., Wang B. et al. Nature Materials 14, 
182–186 (2015).
[9] I. Luk'yanchuk, A.Pakhomov, A.Sené, A. Sidorkin, V. Vinokur, 
arXiv:1410.3124
[10] G. Pascoli L. Lahoche, I. Luk'yanchuk, Integrated Ferroelectrics, 
99, 60 (2008)
[11] L Baudry, A Sené, IA Luk'yanchuk, L Lahoche, and JF Scott, Phys. 
Rev. B 90, 024102 (2014)
[12] P.-W. Martelli, S. M. Mefire, I. Luk'yanchuk, Europhys. Lett. 111, 
50001 (2015)
[13] Baudry, L., Lukyanchuk, I. & Vinokur, V. M. Sci. Rep. 7: 42196 (2017)
-------------- next part --------------
An HTML attachment was scrubbed...
URL: <http://mailman.itp.ac.ru/pipermail/seminars/attachments/20200127/1bf6bafd/attachment-0001.html>