Інститут фізико-технічних та комп'ютерних наук Чернівецького Національного Університету імені Юрія Федьковича

Кафедра теоретичної фізики та комп'ютерного моделювання

Наукова робота кафедри

Наукова тематика кафедри: "Дослідження фізичних характеристик масивних і просторовообмежених напівпровідникових систем та конденсованих середовищ під дією зовнішніх полів".

            Основні напрямки наукових досліджень кафедри:

  •  фізичні властивості напівпровідникових наногетеросистем різної симетрії (квантових точках, дротах і плівках);
  •  термо-електричні властивості анізотропних середовищ;
  •  рух і випромінювання заряджених частинок у вакуумі та в середовищі в електромагнітних полях.

            Метою досліджень є встановлення фундаментальних властивостей названих об'єктів для забезпечення ширшого використання їх на практиці.

            Методи досліджень являють собою сукупність методів теоретичної фізики в поєднанні з числовими методами розрахунків.

Наукковий профіль кафедри: Google Scholar

Основні результати роботи:

  • Методом діаграмної техніки Фейнмана знайдено точне представлення функції Гріна квазічастинок, які взаємодіють з поляризаційними фононами, у вигляді розгалуженого інтегрального дробу.
  • Побудована теорія спектрів квазічастинок у наногетеросистемах (квантових точках, дротах і плівках).
  • Розроблено теорію енергетичних спектрів та сил осциляторів внутрішньо- та міжзонних квантових переходів у багатошаровій квантовій точці з двома потенціальними ямами, що містить центральну донорну домішку. Отримано залежності сил осциляторів найнижчого міжзонного квантового переходу від положення домішки у дво- та тришаровій сферичній наноструктурі. Побудовано теорію енергетичного спектра та хвильових функцій електрона у багатошаровій квантовій точці, поміщеній у магнітне поле.
  • Побудовано теорію енергетичних спектрів та хвильових функцій електрона, дірки й екситона у складній циліндричній нанотрубці. Досліджено особливості перенормування енергії основного електронного (діркового) рівня обмеженими та інтерфейсними фононами за різних геометричних параметрів циліндричної нанотрубки. Розвинено теорію енергетичного спектра екситона у складній шестигранній напівпровідниковій нанотрубці з урахуванням електрон- та екситон-фононної взаємодій.
  • Розвинено квантову теорію квазістаціонарних станів електронів і активної динамічної провідності відкритих багатошарових резонансно-тунельних структур. У теорії враховано міжелектронну взаємодію, а також взаємодію електронів з постійними електричним, магнітним і електромагнітним полями. Розроблено теорію оптимізації геометричного дизайну резонансно-тунельних наносистем як активних елементів квантових каскадних лазерів і детекторів.
  • Побудовано метод розрахунку розподілу температури в анізотропних середовищах при врахуванні оптичного поглинання. Використання анізотропних середовищ з різною величиною оптичної прозорості дозволяє запропонувати новий метод перетворення променевих потоків, який розв’язує проблему їх реєстрації і неперервного контролю в широкому спектральному та динамічному діапазонах.
  • Методом сили самодії Лоренца, доповненого гіпотезою Дірака, та методом охоплюючих поверхонь отримано інтегральні вирази спектрально-кутових і спектральних розподілів середньої за часом потужності випромінювання, як окремих, так і систем заряджених частинок, що рухаються вздовж довільної заданої траєкторії у вакуумі та у прозорому ізотропному середовищі. Використовуючи отримані співвідношення, числовими й аналітичними методами, досліджено тонку структуру спектрального розподілу потужності випромінювання одного, двох, трьох і чотирьох електронів, що рухаються вздовж гвинтової лінії у вакуумі та прозорому ізотропному середовищі.