ОТДЕЛ ФИЗИКИ НЕУПОРЯДОЧЕННЫХ И НИЗКОРАЗМЕРНЫХ СИСТЕМ

Лаборатория функциональных материалов

Контактная информация:
тел./ факс: +7 (812) 315-53-96
E-mail: akolobov@herzen.spb.ru
Адрес: 191186, С.-Петербург, наб. р. Мойки, 48, корп. 2, ауд. 361.
Часы работы: пн-пт с 10.00 до 18.00

Заведующий лабораторией — доктор физико-математических наук, профессор Колобов Александр Владимирович.

А.В. Колобов начал свою научную деятельность в 1979 в ФТИ им. Иоффе в лаборатории профессора Б.Т. Коломийца после окончания кафедры оптоэлектроники ЛЭТИ им. В.И. Ульянова (Ленина). В разные периоды своей работы стажировался и работал в Кембриджском университете, Высшей школе индустриальной физики и химии Парижа, Левенском католическом университете, Университете Монпелье. С 1994 года работал в Национальном институте передовой индустриальной науки и технологии в Цукубе, Япония; последние 10 лет в должности главного научного сотрудника (prime senior researcher). В 1991 году получил Kapitza Fellowship Award Лондонского Королевского общества, в 2002 году был удостоен премии Stanford Ovshinsky Award for excellence in amorphous chalcogenides, а в 2012 году получил звание «Почетный профессор» Московского энергетического института. С момента основания в 2003 году А.В. Колобов является председателем международного отборочного комитета премии Ovshinsky Lectureship Award, член международного программного комитете ряда международных конференций, рецензент ряда международных журналов, включая Science, Nature Materials, Physical Review Letters и др.

Компьютерное материаловедение решает задачу предсказания свойств веществ на основании знания только их химического состава. Хотя сама идея не нова, расчеты из первых принципов стали играть практически значимую роль лишь недавно, когда прогресс в развитии вычислительной техники и методах решения больших систем уравнений позволил получать точность, сопоставимую с получаемой в эксперименте. Первопринципные расчеты решают следующие основные задачи: (i) прогнозирование поведения веществ в условиях, когда эксперимент не возможен (например, критические условия, ультрабыстрые процессы, и.т.д.) и (ii) прогнозирования свойств еще не синтезированных соединений. Кроме того, такие расчеты позволяют глубже понять суть известных физических явлений.

В качестве примеров успешного применения метода можно привести исследование аморфизации фазопеременногo сплава с резонансными связями Ge2Sb2Te5 [1], где было показано, что крайне незначительные изменения структуры при разрушении резонанса приводят к значительно более значимому изменению оптических свойств, чем последующая существенная релаксация структуры. Другим примером является обнаружение ранее неизвестной фазы сверхтонкого GaN [2].

Лаборатория находится в процессе создания. Для проведения расчетов будет использоваться многоядерный кластер в комплексе с кодом CASTEP (Materials Studio). Предполагается международный статус лаборатории, что позволит дополнительно привлечь компьютерные мощности и экспертизу партнеров. Согласие на участие в работе лаборатории дали проф. Марко Бернаскони (Università di Milano-Bicocca, Италия) — в качестве со-директора -, а также д-ра Пол Фонс и Юта Сайто (National Institute of Advanced Industrial Science &Technology, Япония) и д-р Милош Крбал (Center for Materials and Nanotechnology, Чехия).

1. A.V. Kolobov et al., Distortion-triggered loss of long-range order in solids with bonding energy hierarchy, Nature Chemistry 3, (2011) 311–316 (импакт фактор = 25,87)

2. A.V. Kolobov et al., Instability and Spontaneous Reconstruction of Few-Monolayer Thick GaN Graphitic Structures, Nano Letters 16 (2016) 4849-4856 (импакт фактор = 12.08)

Использование результатов в учебном процессе:

Помимо чисто научной деятельности, потенциал лаборатории также будет использоваться в учебных целях.

Ранее неизвестная Хекелитная (haeckelite) фаза ультратонкого GaN

Зав. лабораторией, председатель международного отборочного комитета премии Ovshinsky Lectureship Award, А.В. Колобов вручает диплом лауреата профессору М. Бернаскони на церемонии открытия международной конференции European phase-change and ovonics symposium (Сентябрь 2018, Катания, Италия)

Зав. лабораторией, зав. кафедрой физической электроники, приглашенный докладчик международной конференции Non-volatile Memory Technology Symposium (Сендай, Япония, октябрь 2018) А.В. Колобов (справа) и со-председатель конференции V. Karpov (Intel, США) во время кофе-брейка.