Спектроскопия и численные методы расчета электронных состояний в твердых телах

Год основания – 70-ые годы XX века.

В настоящее время лидерами научной школы являются: доктор физ.-мат.наук  Е.З. Курмаев и доктор физ.-мат.наук  В.И. Анисимов

Научное направление деятельности школы: Электронная структура и свойства металлических и полупроводниковых материалов и низкоразмерных систем на их основе.

 

Научные достижения:

  • Разработаны и применены методы LDA+U и LDA+DMFT, объединяющие подходы, основанные на теории функционала плотности с методами решения проблем, определенных моделями Хаббарда и Андерсона в приближении статического и динамического среднего поля. Эти методы оказались очень успешными для решения задачи влияния кулоновских корреляций на спектральные, магнитные и структурные свойства соединений переходных металлов. В настоящее время метод LDA+U включен в качестве одного из режимов во все стандартные пакеты компьютерных программ для расчетов электронной структуры и в среднем два раза в день появляются работы, в которых имеется ссылка на статьи, излагающие этот метод. В.И.Анисимов успешно применил новые методы для исследования переходов металл-изолятор по давлению, температуре и составу во многих сильно коррелированных материалах, особенно сверхпроводниках на основе купратов и пниктидов железа, а также материалов с эффектом колоссального магнитосопротивления.
  • Исследованы рентгеновские флуоресцентных спектров соединений переходных металлов с сильными кулоновскими корреляциями. Э.З. Курмаев один из первых обратил внимание на то, что влияние корреляционных эффектов на относительное расположение занятых энергетических полос в таких системах  может быть экспериментально проверено путем сопоставления рентгеновских эмиссионных спектров атомов-компонетов, например, кислорода и меди в купратах. Этот подход, в дальнейшем был им распространен на другие соединения переходных металлов и оказался чрезвычайно эффективным, особенно в многокомпонентных системах. Э.З. Курмаевым исследованы рентгеновские спектры и электронная структура всех основных классов сверхпроводников: соединений со структурой А-15, фаз Шевреля, купратов, тройных боридов никеля, MgB2 и FeAs-соединений (пниктидов).

 

Реализация фундаментальных научных достижений на практике (прикладные разработки):

  • Способ измерения дозиметрического термолюминесцентного сигнала, накопленного в твердотельном детекторе ионизирующих излучений на основе оксида алюминия. Э.З. Курмаев, И.И. Мильман, Е.Н. Литовченко, С.Н. Соловьев, И.Г. Ревков, В.В. Федоренко. Патент на изобретение № 2390798. Опубликовано 27.05.2010. Бюл. №15.
  • Способ определения распределения плотности потока электронов по его сечению. Э.З. Курмаев, И.И. Мильман, Е.Н. Литовченко, С.Н. Соловьев, И.Г. Ревков, В.В. Федоренко, Е.А. Бунтов.  Патент на изобретение № 2393505. Опубликовано 27.06.2010. Бюл. №18.
  • Способ получения длительного послесвечения люминофоров оптических излучателей. Э.З. Курмаев, И.И. Мильман, Е.Н. Литовченко, С.Н. Соловьев, И.Г. Ревков, В.В. Федоренко, Е.А. Бунтов.  Патент на изобретение № 2399831. Опубликовано 20.09.2010. Бюл. №26.
  • Способ обработки наноразмерных материалов на основе оксида алюминия. Э.З.Курмаев, Н.В.Гаврилов, Б.В.Шульгин, Д.А.Зацепин, А.И.Кухаренко, С.О.Чолах. Патент РФ, 2011, номер ФИПС: RU 2423333 C2, бюлл. 19.
  • Способ получения нанокомпозитного люминофора в виде кварцевого стекла, включающего нанокластеры меди и титана. В.С. Кортов, А.Ф. Зацепин, Н.В. Гаврилов, Э.З. Курмаев, Д.А. Зацепин.  Патент  RU 2453577, бюллетень № 8 от 20.03.2012.
  • Способ получения легированного кварцевого стекла с тетраэдрической координацией атомов титана (ТИСИЛ). В.С. Кортов, Д.А. Зацепин, А.Ф. Зацепин, Н.В. Гаврилов, Э.З. Курмаев. Патент RU 2461665 С1, бюллетень № 26 от 20.09.2012.

 

Признание школы (Гранты Президента):

  • Грант МК-3376.2011.2 (А.В. Лукоянов) – 2011-2012г
  • Грант НШ-4711.2010.2 (Ю.А. Изюмов) – 2010-2011г
  • Грант МК-360.2009.2 (С.В. Стрельцов) – 2009 – 2010г
  • Грант НШ-1929.2008.2 (Э.З. Курмаев) – 2008 – 2009г
  • Грант МК-3227.2008.2 (З.В. Пчелкина) – 2008 – 2009г
  • Грант МК-1184.2007.2 (С.В. Стрельцов) – 2007 – 2008г
  • Грант НШ-4192.2006.2 (Э.З. Курмаев) – 2006 – 2007г
  • Грант НШ-1026.2003.2 (Э.З. Курмаев) – 2003 – 2005г
  • Грант НШ-00-15-96575 (Э.З. Курмаев) – 2000 – 2002г

 

Правительственные награды за научные достижения и научные премии, полученные в рамках работы по научным направлениям:

  • Государственная премия РСФСР (1989) – Э.З.Курмаев;
  • Почетное звание «Заслуженный деятель науки РФ» (2000) - Э.З.Курмаев
  • Медаль к Ордену «За заслуги перед Отечеством» II степени (2008) – Э.З. Курмаев
  • Премия фонда Александра фон Гумбольта (2001) – В.И.Анисимов;
  • Премия им.академика И.М.Цидильковского (2006) – Э.З.Курмаев;
  • Премия имени академика И.М. Цидильковского для молодых ученых Урала (2003) – З.В. Пчелкина.

 

Проводимые конференции, школы в рамках работы по научным направлениям:

  • Анисимов В.И. неоднократно являлся организатором (директором) международных школ-конференций: «Correlation Effects in Electronic Structure Calculations» в 2000 г. и в 2002 г. в Международном центре теоретической физики, Триест, Италия, «Dynamical Mean-Field theory for Correlated electrons» в 2005 г. (Триест, Италия), "Correlation effects in electronic structure calculations" в 2001 г. в центре им. Лоренца, Лейден, Нидерланды. 
  • Курмаев Э.З. является руководителем и организатором Всероссийских научных школ-семинаров «Рентгеновские и электронные спектры и химическая связь», в частности XIX (Ижевск, 2007), XX (Новосибирск, 2010), XXI (Новосибирск, 2013).