Соболев Николай Андреевич Университет: Университет Авейро
Страна: Португалия
Город: Авейро

Название кафедры:
Департамент физики и И3Н (Институт наноструктур, наномоделирования и нанопроизводства)

Занимаемые должности:
Адъюнкт-профессор

Учёные степень и звание:
Доктор естественных наук, профессор

Научные направления 
моделирование материалов; изготовление нанообъектов; микро- и нанотехнологии; полимерные наноструктурированные системы; физическая характеризация наноструктур

Победитель открытого международного конкурса на получение грантов НИТУ "МИСиС" для поддержки приглашения ведущих ученых на короткий срок для проведения совместных научных исследований в области развития научного направления в целях реализации Программы повышения конкурентоспособности НИТУ «МИСиС» среди ведущих мировых научно-образовательных центров.

Область научных интересов:
Квантово-размерные полупроводниковые структуры; радиационные эффекты; оптическая и магниторезонансная спектроскопия; магнитные наноструктуры; мультиферроики; мемристоры

Основные научные достижения: 

Н.А. Соболев является одним из пионеров исследований ионной имплантации и радиационных эффектов в квантоворазмерных полупроводниковых структурах. Он обнаружил когерентную аморфизацию слоев Si и Ge в сверхрешетках Si/Ge и слоев GaAs и AlAs в сверхрешетках GaAs/AlAs, повышенную радиационную стойкость сверхрешеток Si/Ge, структур с квантовыми точками Ge/Si и InAs/GaAs, а также лазеров на основе квантовых точек InAs/GaAs в сравнении с соответствующими объемными материалами и двумерными структурами.

Н.А.С. впервые синтезировал магнитные нанокристаллы в кремнии путем совместной имплантации ионов Mn и As или Mn и Sb.

Н.А.С. также внес вклад в сопредельные области радиационной физики полупроводников:

‒ Обнаружил и исследовал несколько десятков центров люминесценции в облученном кремнии;

‒ Впервые обнаружил в Si стабильные комплексы радиационных дефектов с участием примесных атомов Ge;

‒ Впервые изучил взаимодействие при комнатной температуре между донорами и радиационными дефектами в GaAs и InP;

‒ Предложил и исследовал быстрый термический отжиг трансмутационно легированных полупроводников;

Н.А.С. выполнил цикл работ в области мультиферроиков и магнитных наноструктур.

Была обнаружена возможность наблюдения аномального эффекта Холла в тонких проводящих слоях с ферромагнитными включениями в отсутствие спиновой поляризации носителей заряда.

Н.А.С. показал, что слоистые магнитоэлектрические композиты на основе LiNbO3, обладающие высокой стабильностью физико-химических свойств при высоких температурах, являются весьма перспективными для магнитосенсорных применений в широком интервале температур.

Н.А.С. выполнил также ряд работ (защищенных авторскими свидетельствами) в области радиационной технологии полупроводниковых приборов и лазерных кристаллов.


Исследовательские проекты и контракты:

В период с 1980 по 1998 гг. являлся ответственным исполнителем и научным руководителем исследовательских проектов в рамках Всесоюзных и Белорусских республиканских программ и хоздоговорных работ с промышленными предприятиями. В последующие годы возглавлял или координировал деятельность научных коллективов в рамках программ Евросоюза (евросеть SANDiE – Самоорганизованные полупроводниковые наноструктуры для новых приборов фотоники и электроники, NMP4-CT-2004-500101, 2004-2012 (руководитель португальского коллектива); проект INTAS №03-51-5015 “Самоорганизованные ульта-малые квантовые точки Ge в Si с очень высокой плотностью для наноэлектроники, 2004-2007 (руководитель португальского коллектива); проект MOLD-NANONET FP7-INCO-2011-6, 2011-2014 (руководитель португальского коллектива), координатор 9 двусторонних проектов с университетами Европы и Латинской Америки.  

Рецензирование, экспертиза:
Н.А. Соболев был председателем или членом комитета большого числа международных конференций; он входит в редколлегии 5 международных и 1 российского научных журналов; является рецензентом многочисленных международных научных журналов 

Научное признание:
Н.А. Соболев неоднократно приглашался в качестве профессора или научного сотрудника университетами Германии (TU Berlin, Jena, Ulm), а теперь также НИТУ «МИСиС». Он многократно выступал с приглашенными докладами на международных конференциях.

Sobolev_Chapter 1.pdf

Sobolev_Chapter 2.pdf

Sobolev_Chapter 3.pdf

Sobolev_Chapter 4.pdf

Sobolev_Introduction.pdf

MISiS2014_Rad Eff in III-V Nano.pdf


Публикации:
Н.А. Соболев опубликовал более 180 статей в рецензируемых научных журналах и сборниках трудов научных конференций ссийского научных журналов; является рецензентом многочисленных международных научных журналов 

Патенты, интеллектуальная собственность:
Н.А. Соболев является соавтором 6 авторских свидетельств СССР на изобретения

Лекции, семинары в МИСиС:

- Лекции, семинары и практические занятия по курсу «Физика наноструктур» (сентябрь – декабрь 2014 г.) /

Lectures, seminars and practical classes to the course “Physics of nanostructured matherials” (September – December 2014).

- Доклад «Радиационные эффекты в квантоворазмерных структурах полупроводников А3В5» /

Presentation "Radiation effects in quantum-size A3B5 semiconductor structures".

- Рождественская лекция «Подготовка физиков в университетах России и Германии: сходство и различия двух парадигм». /

Christmas lecture “Physics studies at Russain and German universities: similarities and differences of the two paradigms”.



Работа в НИТУ "МИСиС"
Проведение научного исследования на тему «Композитные мультиферроики на основе метгласса и биодоменных сегнето-электрических монокристаллов LiNbO3 и LiTaO3 для создания новых элементов магнитоэлектроники» 


Результаты работы:
Разработана методика моделирования методом конечных разностей анизотропных магнитоэлектрических характеристик слоистых структур метглас / [монокристаллический сегнетоэлектрик LiNO3 (LNO) или LiTaO3 (LTO)]. Проведен анализ влияния различных свойств используемых материалов на параметры магнитоэлектрического эффекта в ламинатах.

Изложены результаты экспериментальных исследований статического и динамического магнитоэлектрического эффекта в слоистых структурах метглас / LNO (LTO). Бидоменная структура сегнетоэлектрика получалась по оригинальной технологии, на которую авторским коллективом проекта получено положительное решение по заявке на изобретение. Разработаны и изготовлены двухслойные структуры метглас / LNO (LTO) с различным кристаллографическим срезом сегнетоэлектрика. На изготовленных образцах проведены измерения статического и динамического магнитоэлектрического эффекта. Обработаны и теоретически интерпретированы полученные экпериментальные результаты.

При проведении научного исследования за 1 этап сделано следующее:

1.            Проведены численные расчеты анизотропных магнитоэлектрических характеристик двухслойных структур метглас / LNO (LTO). В частности, показано, что выбор кристаллографической ориентации среза сегнетоэлектрика оказывает существенное влияние на параметры магнитоэлектрического эффекта в ламинатах. Этот выбор диктуется типом датчиков, для которых проектируются указанные структуры.

2.            Разработаны и изготовлены двухслойные структуры метглас / LNO (LTO) с различной конфигурацией сегнетоэлектрика.

3.            Измерены их магнитоэлектрические и шумовые характеристики в статическом и динамическом режиме. Показаны преимущества бидоменных сегнетоэлектриков над однодоменными при использовании низкочастотных изгибных мод колебаний.

4.            Обработаны и теоретически интерпретированы полученные экпериментальные результаты.

5.            В рамках Магистратуры по направлению 11.04.04. Электроника и наноэлектроника разработан курс лекций «Физика и технология графена и других двумерных полупроводников», подготовлено соответствующее учебное пособие на английском языке.

6.            Опубликована статья в журнале Scientific Reports (группа Nature, 1-й квартиль, импакт-фактор 5.578). Находятся в стадии подготовки еще две статьи и две главы в книгу издательства Springer.

7.            Получено положительное решение по заявке на изобретение № 2014105877/05(009355) «Способ формирования бидоменной структуры в пластинах монокристаллов сегнетоэлектриков».

8.            Сделаны шесть докладов на международных конференциях.



Проведены экспериментальные и теоретические исследования радиационной стойкости фоточувствительных квантопоразмерных структур на основе сверхрешеток Si-Ge и квантовых проволок InAs-InP. Установлена повышенная радиационная стойкость излучательной рекомбинации квантовых проволок InAs-InP по сравнению с аналогичными квантовыми ямами. Скорость удаления носителей заряда в сверхрешетках Si-Ge оказалась равной скорости удаления в сплаве SiGe с тем же интегральным составом и легированием. Это, вкупе с повышенной радиационной стойкостью излучательной рекомбинации в сверхрешетках и увеличенным, по сравнению с кремнием, поглощением солнечного излучения, делает их перспективным материалом для оптоэлектронных приборов,  эксплуатируемых в полях повышенной радиации.

п/п

 

Пункт плана работ научного исследования, в соответствии с которым были выполнены работы

Краткое содержание выполненных работ

Научные (научно-технические) результаты, полученные при проведении исследований

1

1. Облучение солнечных элементов протонами и электронами МэВ-ных энергий и последующие термообработки. Измерения оптических и электрофизических характеристик исходных, облученнных и отожженных образцов.

1.1. Проведено облучение образцов солнечных элементов с квантовыми структурами Ge/Si и InAs/InP протонами и электронами МэВ-ных энергий, а также последующие термообработки. Утановлено влияние облучения на параметры структур и термическая устойчивость радиационных дефектов в них.

1.1.1. Изучалось влияние облучения электронами с энергией 3-4 МэВ на свойства p-n-переходов, сформированных внутри сверхрешеток (СР) Si6Ge4. Вольт-амперные и вольт-фарадные характеристики (ВАХ и ВФХ) измерялись при температурах в диапазоне от 4.2 до 300 К. После облучения была обнаружена отрицательная дифференциальная проводимость с S-образной ВАХ при 77 К. Скорость удаления носителей заряда при электронном облучении в СР не отличается от таковой в буферном сплаве SiGe с тем же интегральным составом и уровнем легирования, что находится в противоречии с ранее обнаруженной повышенной радиационной стойкостью люминесценции в аналогичных СР. Сделан вывод о том, что радиационная стойкость является специфической характеристикой данного приборного параметра: технологические приемы, повышающие радиационную стойкость одного параметра, не обязательно приводят к такому же положительному эффекту для других параметров.

Структуры самоорганизованных квантовых проволок (КП) и квантовых ям (КЯ) InAs/InP, испускающие люминесценцию на близких длинах волн, подвергались облучению протонами с энергией 2.4 МэВ. Облучение приводит к подавлению люминесценции и ухудшению ее термической стабильности в обоих типах структур. КП, однако, обнаруживают более высокую радиационную стойкость, в особенности при низких температурах измерения и при энергии возбуждения чуть выше ширины запрещенной зоны InP.

2

2. Чтение курса лекций Физика и технология наноразмерных структур для оптических применений

2.1. Студентам института ИНМиН прочитан курс лекций и проведены семинары и практические занятия по заявленной тематике.

2.1.1. Электронная версия учебного пособия на английском языке по курсу размещена на сайте МИСиС на интернет-странице ведущего ученого

http://science.misis.ru/ru/scientists/international/detail.php?ID=13045

для использования студентами.

3

3. Анализ полученных данных, разработка компьютерных моделей и технологических рекомендаций.

3.1. Проведен анализ полученных данных и на этой основе разработаны компьютерные модели радиационной деградации и технологические рекомендации по повышению радиационной стойкости солнечных элементов с квантовыми структурами.

 

4

4. Подготовка заключительного отчета и статей для публикации

4.1. Подготовлен заключительный отчет, подготовлены и направлены в печать 6 (шесть) статей по результатам проведенных исследований; подготовлены и прочитаны 8 (восемь) докладов на конференциях и семинарах.

4.1.1. Две статьи опубликованы / приняты к печати в журнале «Phys. Status Solidi B» с импакт-фактором 1.605; одна статья принята к  печати в журнале «Science of Advanced Materials» с импакт-фактором 2.908; три статьи поданы в журнал «Vacuum» с импакт-фактором 1.426.

 По результатам исследований опубликованы или приняты в печать три статьи в международных научных журналах, еще три находятся на рассмотрении в редакции, прочитаны восемь докладов на научных конференциях и семинарах.

п/п

Название статьи

 

ФИО авторов, являющихся членами научного коллектива

Название издания

 

Год, месяц (том, выпуск)

Импакт-фактор издания

1. Статьи, опубликованные членами научного коллектива в научных изданиях, индексируемых в базе данных Web of Science, по направлению научного исследования

1.1

Influence of electron irradiation on p–n junctions in Si–Ge superlattices

Н.А. Соболев

Phys. Status Solidi B

2014,
DOI: 10.1002/pssb.201400196

1.605

1.2

Enhanced radiation hardness of InAs/InP quantum wires

Н.А. Соболев

Phys. Status Solidi B0,

 

 

2014,
DOI: 10.1002/pssb.201400163

1.605

1.3

Interplay of Superstructural Ordering and Magnetic Properties of the Sr2FeMoO6−d Double Perovskite

Н.А. Соболев

Science of Advanced Materials

2014 (vol. 6),
DOI: 10.1166/sam.2014.2134

2.908

1.4

Anisotropy of the magnetoelectric effect in tri-layered composites based on single-crystalline piezoelectrics

Н.А. Соболев

На рецензии в Vacuum

2015

1.426

1.5

Resistive switching and impedance spectroscopy in SiOx-based metaloxide-metal trilayers down to helium temperatures

Н.А. Соболев

На рецензии в Vacuum

2015

1.426

1.6

Electrical transport properties of a superconductor-ferrimagnet composite in applied magnetic fields

Н.А. Соболев

На рецензии в Vacuum

2015

1.426

В рамках Магистратуры по направлению 11.04.04. Электроника и наноэлектроника прочитан семестровый курс лекций «Физика наноструктур».

Хобби:
Классическая опера, джаз

5.JPG

4.JPG

1.JPG

2.JPG

3.JPG



Назад к списку



Наши проекты

Последние комментарии



Яндекс.Метрика