Acomprehensive experimental investigation of exciton and biexciton recombination in GaAs/AlGaAs quantum wells is presented. Exciton and biexciton recombination times are found to be 16 and 55 ps, respectively.Amethod of determining the dynamics of the exciton temperature is developed. It is shown that both exciton and biexciton recombination processes increase the exciton temperature by an amount as high as ∼10 K. These processes impose a new restriction on the possibility of exciton Bose-Einstein condensation and make impossible its achievement in a system of direct excitons in GaAs quantum wells even for resonantly excited exciton gas. 10.1103/PhysRevB.92.045307

В мелких квантовых ямах (КЯ) GaAs/AlGaAs (x = 0.05) методом фотолюминесценции изучены кинетики накопления и релаксации долгоживущих избыточных дырок, появляющихся в КЯ при надбарьерном фотовозбуждении, а также процессы установления стационарного состояния в неравновесной электронно-дырочной системе при различных комбинациях квазистационарных внутриямного и надбарьерного возбуждений. Обнаружено, что температурная зависимость времени релаксации (исчезновения) избыточных дырок из КЯ имеет активационный характер и определяется двумя энергиями активации. Установлено, что рассеяние экситонов, образующихся при нерезонансном внутриямном возбуждении, на долгоживущих дырках приводит к охлаждению экситонной системы. 10.1134/S0021364015030054

Проведено исследование низкочастотной эффективной диэлектрической проницаемости островковых металлических пленок в зависимости от частоты электрического поля. Обнаружено, что низкочастотная эффективная диэлектрическая проницаемость имеет сложную зависимость от частоты электрического поля, на которой происходят измерения. Найдено, что на частотах электрического поля f=1 kHz диэлектрическая проницаемость является положительной величиной (varepsilon~108). С увеличением частоты электрического поля величина диэлектрической проницаемости уменьшается, а в однослойной FeNi-пленке толщиной d=8 Angstrem на частоте f~10 kHz она равняется нулю (varepsilon~0). При дальнейшем увеличении частоты электрического поля диэлектрическая проницаемость становится отрицательной и на частоте f=100 kHz достигает значения varepsilon~-108. Установлено, что рост эффективной диэлектрической проницаемости островковых металлических пленок с уменьшением частоты электрического поля связан с активационными или туннельными процессами в островковых пленках. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ N 14-02-00360-а. journals.ioffe.ru/ftt/2015/10/page-2043.html.ru

We report the dc transport (5 K ≲ T ≲ 380 K) and spectroscopic ellipsometry (0.8 eV   hν  8.5 eV, T ≃ 300 K) study of β-Ta films prepared by rf sputtering deposition as a function of their thickness in the range 2.5 nm ≲ d ≲ 200 nm. The dc transport of the β-Ta films with a thickness d ≳ 25 nm is characterized by negative temperature coefficient of resistivity (TCR) caused by localization effects peculiar of highly disordered metals. Their dielectric function spectra display non-metallic-like behavior due to the presence of the pronounced band at 2 eV. We found that with increasing TCR absolute value, specifying elevated degree disorder, the optical spectral weight (SW) of free charge carriers decreases. The associated SW is recovered in the range of Mott-Hubbard transitions, indicating the mechanism of localization enhancement by electronic correlations in disordered metals. 10.1063/1.4907862

Измерены спектры фотолюминесценции и комбинационного рассеяния света в сверхрешетках CdTe/ZnTe со слоями квантовых точек CdTe в интервале температур 5-85 K. Обнаружены три полосы излучения, которые мы связываем с люминесценцией двумерных смачивающих слоев, прямых и пространственно непрямых экситонов в квантовых точках. Изучено влияние ширины барьерного слоя ZnTe в интервале 2-50 ML на энергию и ширину линий излучения квантовых точек и смачивающего слоя. Измерены температурные зависимости интенсивности фотолюминесценции прямого и непрямого экситонов и определены соответствующие энергии активации температурного тушения люминесценции. Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект N 140 200 436). journals.ioffe.ru/ftt/2015/03/page-598.html.ru

Измерены коэффициенты отражения наноструктур PbTe/CdTe, выращенных методом молекулярно-лучевой элитаксии, в интервале частот 20-5000 см-1 при комнатной температуре. Из дисперсионного анализа определены толщины слоев PbTe и CdTe, высокочастотные диэлектрические проницаемости слоев и частоты поперечных оптических (TO) фононов. Обнаружено, что во всех исследуемых образцах существуют две частоты TO фононов, равные 28 и 47 см-1. Первая частота близка к частоте TO фонона объемного PbTe, вторую частоту мы связываем с оптической модой в структурно деформированном слое на интерфейсе. Измерены спектры комбинационного рассеяния света при возбуждении излучением Ar+-лазера с длиной волны 514.5 нм при комнатной и азотной температурах. Обнаружена мода при частоте 106 см-1, которую мы связываем с продольным оптическим (LO) фононом в слое на интерфейсе. journals.ioffe.ru/ftp/2015/05/page-658.html.ru

Измерены спектры инфракрасного отражения и нарушенного полного внутреннего отражения пленки топологического изолятора (111)Si/Bi2Se3. Методом дисперсионного анализа спектров отражения получены параметры плазмонов и фононов в приповерхностных слоях у границы раздела Si - пленка. Обнаружено, что концентрация носителей у границы раздела значительно превышает концентрацию в объеме пленки. Определены дисперсионные зависимости поверхностных поляритонов и волноводных мод. www.jetpletters.ac.ru/ps/2088/article_31403.shtml

Методом pump-probe оптического отражения определено время жизни свободных неравновесных носителей заряда в эпитаксиальных пленках «низкотемпературного» арсенида галлия (LT-GaAs). Оценено темновое удельное сопротивление LT-GaAs слоев. Методом фурье-спектроскопии измерены спектры излучения LTGaAs фотопроводящих антенн в области терагерцовых частот. ksf.lebedev.ru/outputfile_mainpage.php?id=1375

Исследована кинетика фотолюминесценции в многопериодных структурах квантовых ям GaAs/AlGaAs с асимметричными по высоте барьерами. За счет асимметрии барьеров достигнуто рекордно большое для униполярных лазеров время безызлучательной рекомбинации между лазерными подзонами (9 пс), которое превышает время безызлучательной релаксации с нижней лазерной подзоны. Это обеспечивает инверсную населенность в такой системе. Продемонстрировано эффективное подавление паразитного каскадного перехода между лазерными подзонами через состояния квазинепрерывного спектра. www.jetpletters.ac.ru/ps/2032/article_30629.shtml

Results of measurements of the specific surface conductance of island metal films at different temperatures are presented. The study of conduction allowed us to establish processes, which determine the transfer of charge carriers in granular and island metal structures. These processes determine the excess charge carriers concentration in film and, on the other hand, characterize the transfer speed of excess charge carriers from one island to another (i.e. mobility). Moreover, these processes occur independently from each other. 10.1016/j.ssc.2013.11.022

The effect of magnetization reversal of magnetic force microscope (MFM) tips based on low coercive thin-films on MFM images has been studied both experimentally and theoretically. By analyzing the MFM images obtained on structures with high magnetic stray fields we show that during the imaging process the magnetic state of the probe is modified anisotropically: the horizontal component of the magnetization follows the external field, whereas the vertical component of the magnetization stays almost constant. The observed complex magnetic behavior of the tip is explained theoretically based on the shape anisotropy of the tip. The obtained results are important for interpretation of MFM images of structures with high magnetic moment. Moreover, these results can be used for characterization of both laboratory-made and commercially available MFM tips. 10.1016/j.ultramic.2013.08.007

The excitation of SAW was detected on diamond with built-in ion-implanted graphitized layer under its illumination with femtosecond laser pulses. The spectral width of a SAW pulses were in the range of 1.5 2 GHz. It was found out that the anisotropy of the SAW propagation was practically absent. The increase in the implantation dose from 4 1015 cm-2 to 12 1015 cm-2 was shown to give rise to a dispersion of SAW propagation.

We determine frequency dependences of coefficients of nonlinear conductance of island metal films (IMFs) and maxima of nonlinearity from the experimental data, when voltages of two frequencies are applied to IMFs of FeNi or Ti. We provide a theoretical description of the dispersion of the IMF nonlinear conductance. We investigate various schemes of measurements of the IMF nonlinear conductance. Our results can be used in optimizing the detection of the IMF nonlinear conductance, including IMFs used as protection labels against forgery of capital issues and products, in experiments on the generation of harmonics and in studies of nonlinear electrical properties of IMFs.

The results of studies of magnetization processes of multilayer structures, consisting of periodically alternating island layers of various magnetic materials, are presented. The unidirectional axis of magnetization, which does not lead to exchange bias of hysteresis loops, is found in these structures. A vortex-like type of magnetization of island structures, when the vortex magnetization is distributed on set of nanoislands, is proposed. Preliminary simulations and experiments on the effects of vortex magnetic field on island systems have shown that proposed vortex-like state can be implemented in multilayer island systems and can influence their magnetic structure. 10.1063/1.4800757

Измерены спектры фотолюминесценции и комбинационного рассеяния света в гетероструктурах и сверхрешетках CdTe/ZnTe с узкими квантовыми ямами (4.8-9.2 Angstrem) в интервале температур 5-300 K. Исследованы температурные зависимости интенсивности люминесценции экситонов в изолированных квантовых ямах и определены энергии термической активации, которые связаны с эффективными барьерами для электронов и дырок. В гетероструктурах CdTe/ZnTe определены энергии связи экситона с тяжелой дыркой в зависимости от ширины квантовой ямы. Исследованы многофононные спектры комбинационного рассеяния света, отличительными особенностями которых являются слабая интенсивность nLO фононных линий ZnTe (n < 8), отсутствие зависимости их интенсивности от номера n (n > 2) и многократное участие в рассеянии акустических LA-фононов с большим волновым вектором. Результаты объясняются на основе представлений о релаксации горячих экситонов по экситонной зоне. Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект N 10-02-00809a) и программы Президиума РАН \\\" Квантовая физика конденсированных сред. 10.4\\\". journals.ioffe.ru/ftt/2013/11/page-2237.html.ru

В условиях импульсного возбуждения гетероструктур с квантовыми ямами Si1-x Gex/ Si исследована динамика фазового перехода «электронно-дырочная плазма-экситонный газ». Показано, что сценарий фазового перехода радикально зависит от содержания германия в слое Si1-x Gex. Для квантовых ям с содержанием германия x=3.5 % во временном диапазоне примерно 100-500 нс после возбуждающего импульса регистрируется расслоение электронно-дырочной системы на разреженную экситонную и плотную плазменную фазы. В данном случае существующая в квантовых ямах электронно-дырочная плазма обладает всеми признаками электронно-дырочной жидкости. Качественно иная картина фазового перехода наблюдается для квантовых ям с x=9.5 %, где расслоение на фазы с разным электронным спектром не регистрируется. Рекомбинация носителей в электронно-дырочной плазме приводит к постепенному ослаблению экранирования и появлению экситонных состояний. При содержании германия 5-7 % сценарий фазового перехода носит двоякий характер: примерно через 20-250 нс после импульса возбуждения свойства электронно-дырочной системы описываются в рамках представлений об однородной электронно-дырочной плазме, в то время как примерно через 350 нс регистрируется расслоение на электронно-дырочную жидкость и экситонный газ. Показано, что для существования электронно-дырочной жидкости в квантовых ямах с содержанием германия x=5-7 % необходим экситонный газ существенно большей плотности, чем в квантовых ямах с x=3.5 %. Данное наблюдение согласуется с уменьшением глубины локального минимума энергии электронно-дырочной плазмы при увеличении концентрации германия в слое SiGe. Показано, что возрастание плотности экситонного газа, сосуществующего с электронно-дырочной жидкостью, способствует увеличению роли многочастичных состояний, предположительно трионов T+ и биэкситонов, в экситонном газе. www.jetp.ac.ru/cgi-bin/e/index/r/144/5/p1045?a=list

Исследована низкотемпературная фотолюминесценция (ФЛ) гетероструктур Si/Si0.91Ge0.09/Si в ближней инфракрасной (БИК) и видимой областях спектра. Для структуры с туннельно прозрачным для электронов слоем SiGe путем сравнения формы широкой линии люминесценции в видимой области с численной сверткой спектра излучения электронно-дырочной жидкости (ЭДЖ) в БИК-области показано, что при высоких уровнях возбуждения излучение в видимой области вызвано двухэлектронными переходами в квазидвумерной пространственно прямой ЭДЖ. Из совместного анализа спектров ФЛ в БИК и видимой областях определена энергия связи квазидвумерного свободного биэкситона в слое SiGe этих гетероструктур. В структурах с широким туннельно непрозрачным для электронов SiGe-слоем обнаружена пространственно непрямая (диполярная) ЭДЖ. www.jetpletters.ac.ru/ps/2028/article_30585.shtml

Измерены спектры ИК-пропускания и отражения в s- и p-поляризованном свете ансамблей однослойных (ZnTe) и двухслойных (ZnTe/ZnMgTe) квантовых проволок. С помощью дисперсионного анализа определены оптические параметры структур, а также отношение объемов материал/вакуум. С использованием квазиэлектростатического приближения и моделей вытянутого эллипсоида и двухслойных цилиндров рассчитаны частоты ИК-активных мод. Спектры ансамблей нанопроволок ZnTe мало отличаются от спектра объемного ZnTe, за исключением некоторого смягчения LO-подобной моды. В спектрах двухслойных нанопроволок ZnTe/ZnMgTe, кроме TO-подобной моды, обнаружены интерфейсные моды. Результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными. journals.ioffe.ru/ftt/2012/01/page-99.html.ru

Измерены спектры комбинационного рассеяния света нанопроволок ZnO и сердцевина--оболочка ZnTe/ZnO в условиях нерезонансного и резонансного возбуждений Ar+ и He-Cd-лазерами. Определены частоты оптических колебаний, характерные для вюрцитной структуры кристаллов ZnO. Продольные оптические фононы, активные в комбинационном рассеянии света, во всех структурах имеют смешанную A1 и E1 симметрию. Обнаружены поверхностные оптические моды с частотами 460-470 cm-1. Для анализа поверхностных оптических мод однослойных нанопроволок использовались расчеты предшествующей работы P.M. Chassaing и других, а для двухслойных --- соотношения, полученные в данной работе. Определен размер неоднородностей нанопроволок вдоль их оси. Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект N 10-02-00809a), программы президиума РАН \\\" Квантовая физика конденсированных сред 10.4\\\" и Фонда фундаментальных исследований Украины (Ф 40.2/068, 41.1/017), а также Фонда Александра фон Гумбольдта. journals.ioffe.ru/ftt/2012/10/page-1956.html.ru