🎓 Успешная защита кандидатской диссертации!

Вчера, 16 сентября 2026 года, в диссертационном совете МИФИ.1.04 Павел Андреевич Кулямин, аспирант заведующего кафедрой физики твердого тела и наносистем, д.ф.-м.н. Михаила Михайловича Маслова, успешно защитил кандидатскую диссертацию!

Тема: Структура и электронные характеристики наноматериалов на основе осажденного на диэлектрические подложки графена
Научная специальность: 1.3.8 - Физика конденсированного состояния

🔬 Исследование Павла Андреевича посвящено одной из центральных нерешенных задач физики двумерных материалов - открытию управляемой запрещенной зоны в графене. Рекордная подвижность носителей заряда, механическая прочность и теплопроводность делают графен уникальным материалом, однако именно отсутствие запрещенной зоны не позволяет широко его использовать в устройствах, где требуется воспроизводимое переключение между проводящим и непроводящим состояниями. Один из наиболее перспективных путей решения этой задачи - осаждение графена на функциональные подложки с образованием ван-дер-ваальсовых и ковалентно связанных гетероструктур, в которых межслоевое взаимодействие и зарядовый перенос на интерфейсе способны перестроить зонный рельеф графенового слоя.

💻 В диссертации методами теории функционала плотности (DFT) систематически исследован широкий класс таких систем: гетероструктуры графена с дихалькогенидами переходных металлов и интерметаллидами, слоистые композиты графена с двумерными перовскитами A₃B₂X₉, а также диаманы - ультратонкие алмазоподобные пленки, полученные из восьми различных двумерных углеродных прекурсоров, и композиты графен/диаман. Особенно приятно отметить, что кинетическая устойчивость диаманов на длительных временных масштабах (недоступных DFT) анализировалась методом молекулярной динамики с помощью программного пакета NTBM (non-orthogonal tight-binding model), разработанного у нас в НИЯУ МИФИ сотрудниками кафедры сверхпроводимости и физики наноструктур и кафедры физики твердого тела и наносистем Леонидом Артуровичем Опёновым, Алексеем Игоревичем Подливаевым, Михаилом Михайловичем Масловым и Константином Петровичем Катиным.

🌟 Среди ключевых результатов - установленная асимметрия отклика гетероструктуры графен/MoTe₂ на механическую деформацию: при двухосном сжатии на 8% в спектре графена открывается запрещенная зона шириной до 1.08 эВ, что сравнимо с характерными значениями для кристаллического кремния и германия, тогда как растяжение щель не индуцирует. Показано, что диаманы, построенные из различных графеноподобных аллотропов, образуют целое семейство квазидвумерных полупроводников с настраиваемой шириной запрещенной зоны от 1.54 до 4.18 эВ, причем впервые установлена термическая устойчивость диаманового кристалла на основе 6,6,12-графина. Наконец, продемонстрировано, что выбор диамановой подложки позволяет управлять электронной структурой осажденного графена в диапазоне от сохранения дираковского конуса до перехода композита в металлическое состояние. Эти результаты формируют научную основу для создания транзисторов, фотодетекторов, спинтронных и валлитронных устройств нового поколения.

Диссертационный совет присудил Павлу Андреевичу ученую степень кандидата физико-математических наук за решение научной задачи, имеющей важное значение для развития физики низкоразмерных систем, по определению структурных и электронных характеристик графена и графеноподобных наноматериалов на функциональных подложках и установлению механизмов формирования запрещенной зоны в гетероструктурах на основе графена методами расчетов из первых принципов.

Сердечно поздравляем Павла Андреевича и его научного руководителя Михаила Михайловича с этим замечательным событием! Пусть защита станет лишь первой ступенью большого научного пути. Желаем неиссякаемой энергии, смелых идей и ярких открытий впереди! 👏

#новостикафедры #аспирантам #защитаДиссертации