Теория сильно коррелированных электронных и магнитных систем

Год основания – 30-е годы XX века

Основатель научной школы: академик РАН С.В. Вонсовский, академик РАН  Ю.А.Изюмов

В настоящее время лидером научной школы является: академик РАН М.В.Садовский

 

Научные направления деятельности школы:

  • Квантовая теория магнетизма и сверхпроводимости.
  • Фазовые переходы, коллективные явления и флуктуации в сильнокоррелированных и неупорядоченных системах.

 

Основные научные достижения:

  • Найдены трехмерные тороидальные солитоны с ненулевым индексом Хопфа H, равномерно движущиеся вдоль оси анизотропии в одноосном ферромагнетике. Путем численного решения уравнения Ландау-Лифшица определена их структура и области существования. Предсказан новый тип одномерных и вихревых трехмерных статических магнитных солитонов в легкоосном ферромагнетике при одновременном учете взаимодействия Дзялошинского-Мория и внешнего магнитного поля. Такие локализованные наноструктуры могут найти применение в новых устройствах объемной записи информации.
  • Детально исследована фазовая диаграмма модели Хаббарда на квадратной решетке с учетом спиральных магнитных структур и корреляционных эффектов. Особое внимание уделено ситуации, когда сингулярность ван Хова отделена от химпотенциала, соответствующего половинному заполнению зоны. Исследован переход металл-изолятор, тесно связанный в данном случае с формированием магнитных спиралей, в рамках приближения Хартри-Фока. Для исследования устойчивости спиральных магнитных структур с учетом корреляционных эффектов применено приближение среднего поля для вспомогательных бозонов. Показано, что учет электронных корреляций приводит к существенному (более, чем 2-3 раза по сравнению с теорией Хартри-Фока) повышению критического значения U, необходимого для устойчивости как традиционных магнитных  структур, так и магнитных спиралей. Таким образом, влияние электронных корреляций приводит к тому, что для устойчивости какого-либо магнитного состояния необходимо наличие особенности электронных свойств.
  • Решена проблема аномалий магнитных свойств мультислоев железо-хром  в предположении, что  упорядочение спинов в прослойках хрома сохраняет часть особенностей структуры линейно поляризованных волн спиновой  плотности, существующих в объемном хроме. Решение этой проблемы  необходимо для  построения теории эффекта гигантского магнитосопротивления, обеспечившего широкое применение мультислоев в современной технике.
  • Проведено развитие теоретико – группового подхода для анализа магнитных структур при использовании только группы пространственной симметрии кристалла, предложен метод определения преобразований магнитных моментов, учитывающий повороты моментов и пространственное расположение ионов с локализованными моментами в антиферромагнетиках и позволяющий описать макроскопические эффекты в антиферромагнетиках, например, магнитоэлектрический в RMn2O5 и фотогальванический эффект. Рекомендовано использовать развитый подход при анализе сложных магнитных структур и для предсказания новых спин-зависимых эффектов.

 

 

 

Признание школы (Гранты Президента):

  • Грант НШ-4711.2010.2 (Ю.А. Изюмов) – 2010-2011г;
  • Грант НШ-1941.2008.2 (Ю.А. Изюмов) – 2008-2010г;
  • Грант НШ-4640.2006.2 (Ю.А. Изюмов) – 2006-2007г;
  • Грант НШ-747.2003.2 (Ю.А. Изюмов) – 2003-2005г;
  • Грант НШ-00-15-96544 (Ю.А. Изюмов) – 2000-2002г;
  • Грант МК-95.2003.02 (И.А.Некрасов) – 2003-2004г.

 

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

  • С.В. Вонсовский – Звание героя Социалистического труда за заслуги в развитии советской науки(1969)
  • С.В. Вонсовский – Государственная премия СССР (1975)
  • Ю.А. Изюмов (в составе авторского коллектива) Государственная премия СССР (1986)
  • Премия РАН им. А.Г. Столетова (2002) - М.В. Садовский (в составе авторского коллектива).
  • Премия УрО РАН им. И.М. Цидильковского (2012)
  • Премия имени академика И.М. Цидильковского для молодых ученых Урала (2003)  –  И.А. Некрасов.
  • Премия имени академика С.В. Вонсовского для молодых ученых Урала – И.А. Некрасов, (2002).
  • Золотая медаль им. С.В. Вонсовского (2007) - Ю.А. Изюмов.
  • Золотая медаль им С.И. Вавилова (1982) - С.В. Вонсовский.
  • Лауреат Демидовской премии (1993) - С.В. Вонсовский.

 

Проводимые конференции, школы в рамках работы по научным направлениям:

  • Проводимые с 60-х годов прошлого века каждые 2 года сначала Всесоюзные, а с 1994 г. - Международные зимние школы физиков-теоретиков «Коуровка». В 2014 г. проведена XXXV школа (председатель – М.В. Садовский, академик, председатель оргкомитета – И.И. Ляпилин, д.ф.м.н.).