The object of research, development or design (in Russian) : наноструктуры с уникальными электрическими и магнитными свойствами

The object of research, development or design (in Kazakh) : бірегей электрлік және магниттік қасиеттері бар наноқұрылымдар

Aim of work (in Russian) : в рамках теории функционала электронной плотности (из первых принципов), метода неравновесных гриновских функций (DFT+NEGF) и других методов численного моделирования: подбор наноструктур с уникальными функциональными свойствами для создания эффективных наноустройств; на их основе создание различных моделей наноустройств – нанодиоды, нанотранзисторы, нанопереключатели и другие; исследование квантово-транспортных характеристик наноустройств, изучение их электрических и магнитных свойств.

Aim of work (in Kazakh) : электрондық тығыздық функционалы теориясының (бірінші қағидаттардан), тепе-теңдіксіз Грин функциясының әдісінің (DFT + NEGF) және басқа сандық модельдеу әдістерінің шеңберінде жүзеге асырылады: тиімді наноэлемент жасау үшін бірегей функционалдық қасиеттері бар наноқұрылымдарды таңдау; олардың негізінде наноқұрылғылардың әр түрлі модельдерін жасау - нанодиодтар, нанотранзисторлар, нано ажыратып-қосқыштар және басқалары; наноқұрылғылардың кванттық-транспорттық сипаттамаларын зерттеу, олардың электр және магниттік қасиеттерін зерттеу.

Методы исследования (на русском) : объединенная схема теории функционала плотности и метода неравновесных гриновских функций (DFT+NEGF) с применением квантово-химических программных комплексов (Atomistix ToolKit with Virtual NanoLab, Gaussian, TranSIESTA)

Методы исследования (на казахском) : кванттық-химиялық бағдарламалық кешендерді (Atomistix ToolKit with Virtual NanoLab, Gaussian, TranSIESTA) қолдана отырып, тығыздық функционалы теориясының және тепе-тең емес Грин функциялары әдісінің біріктірілген схемасы (DFT+NEGF)

Obtained results and novelty (in Russian) : Исследованы электротранспортные свойства модельных нанопереходов "Au–C180–Au", “Au–C80@C180–Au” и “Au–(C20@C80)@C180–Au”. Показано, что подобная комбинация фуллеренов с разными диаметрами приводит к существенному изменению их электрических свойств. Выявлено увеличение количества резонансных пиков спектра пропускания при внедрении в полость фуллерена C180 фуллеренов малого радиуса C20, C80. Исследован электронный транспорт в модельном наноустройстве, состоящие из комбинации графена, силицена и дисульфида молибдена, связанные Ван-дер-Ваальсовой связью. Выявлено, что комбинация силицена и дисульфида молибдена образует новую наносистему с металлическими свойствами, которые проявляются на ее электротранспортных характеристиках. Показано, что гибридная наноструктура "графен – MoS2 – силицен" обладает выпрямляющим свойством из-за образования барьера Шоттки, а на ее ВАХ при положительном напряжении возникают ступеньки кулоновского происхождения. Показано, что ВАХ наноустройства из октаграфеновой наноленты имеет особенность резкого возрастания туннельного тока при определенных значениях напряжения, обусловленного резонансным туннелированием квазичастиц. Установлено, что в рассматриваемом устройстве в интервале энергии -1,65÷-0,5 эВ прохождение квазичастиц со спином вниз блокируется. Подобные октаграфеновые наноленты могут быть применены для создания спиновых фильтров по энергии.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : "Au–C180–Au", "Au–C80@C180–Au" және "Au–(C20@C80)@C180–Au" модельдік наноауысулардың электр тасымалдау қасиеттері зерттелді. Әртүрлі диаметрлі фуллерендердің мұндай комбинациясы олардың электрлік қасиеттерінің айтарлықтай өзгеруіне әкелетіні көрсетілді. C180 фуллерен қуысына, кіші радиусты C20, C80 фуллерендерін енгізу кезінде өткізу спектрінің резонанстық шыңдарының көбеюі анықталды. Ван-дер-Ваальс байланысымен байланысқан графен, силицен және молибден дисульфидтерінен тұратын модельдік наноқұрылымдағы электрондық тасымалдау зерттелді. Силицен мен молибден дисульфидінің комбинациясы оның электрлік тасымалдау сипаттамаларында көрінетін металл қасиеттері бар жаңа наножүйені құрайтыны анықталды. "Графен – MoS2 – силицен" гибридті наноқұрылымы Шоттки тосқауылының пайда болуына байланысты түзеткіш қасиетке ие екендігі және оның ВАС оң кернеуінде кулондық қадамдар пайда болатындығы көрсетілген. Бөлінген октографендік нанотаспадан алынған наноқұрылғының ВАС квазибөлшектердің резонанстық туннелденуіне байланысты белгілі бір кернеу мәндерінде туннельді токтың күрт жоғарылау ерекшелігіне ие екендігі көрсетілген. Қарастырылып отырған құрылғыда -1,65÷-0,5 эВ энергия диапазонында спині төмен квазибөлшектердің өтуі бұғатталатыны анықталды. Мұндай бөлінген октаграфендік нанотаспаларды энергия бойынша спиндік сүзгілерін жасау үшін қолдануға болады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : вольтамперная характеристика, дифференциальная проводимость, спектры пропускания, электронная плотность, плотность состояний, диаграмма стабильности заряда; уменьшение площади кулоновского ромба на диаграмме стабильности заряда позволяет увеличить быстродействия одноэлектронных транзисторов; гибридная наноструктура c барьером Шоттки обладает выпрямляющим свойством

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : вольтамперлік сипаттама, дифференциалды өткізгіштік, өткізу спектрлері, электронды тығыздық, күй тығыздығы, зарядтың тұрақтылық диаграммасы; зарядтың тұрақтылық диаграммасындағы Кулон ромбының ауданын азайту бір электронды транзисторлардың жылдамдығын арттыруға мүмкіндік береді; Шоттки тосқауылы ,бар гибридті наноқұрылым түзеткіш қасиетке ие

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) :

Efficiency (in Kazakh) :

Field of application (in Russian) : научные результаты могут быть применены для расчета и создания элементов наноэлектроники

Field of application (in Kazakh) : ғылыми нәтижелер наноэлектроника элементтерін есептеу және жасау үшін қолданыла алады