DSA Faculty
API
← к списку преподавателей

Арутюнов Константин Юрьевич

Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Профиль на hse.ru ↗ тел.: +7 (495) 772-95-90 | 15240
Публикаций
88
Языков
4
Наград
9
Конференций
0
Профиль Публикации (88) Курсы (8)

Профессиональные интересы

квантовая наноэлектроникапреподавание физики

Должности

  • Главный научный сотрудник — Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова, Научно-учебная лаборатория квантовой наноэлектроники
  • Ведущий научный сотрудник — Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова, Научно-учебная лаборатория квантовой наноэлектроники
  • Заведующий лабораторией — Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова, Научно-учебная лаборатория квантовой наноэлектроники
  • Профессор — Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова, Департамент электронной инженерии
  • Старший научный сотрудник — Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова, Департамент электронной инженерии

Био

  • · Начал работать в НИУ ВШЭ в 2014 году.
  • · Научно-педагогический стаж: 41 год.

Образование

  • 2013 · Доктор физико-математических наук
  • 1989 · Кандидат физико-математических наук
  • 1985 · Специалитет: Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, специальность «Физика», квалификация «Физик»

Опыт работы

  • · Файл (PDF, 157 Кб)

Награды и поощрения

  • · Благодарность ректора НИУ ВШЭ (март 2022)
  • · Благодарственное письмо первого проректора НИУ ВШЭ (январь 2021)
  • · Благодарность МИЭМ НИУ ВШЭ (май 2018)
  • · Надбавка за публикации, вносящие особый вклад в международную научную репутацию НИУ ВШЭ (2022–2025)
  • · Надбавка за публикацию в международном рецензируемом научном издании (2021–2022, 2020–2022, 2019–2020, 2017–2019)
  • · Надбавка за регулярные публикации в международных рецензируемых научных изданиях (2025–2030)
  • · Надбавка за статью в зарубежном рецензируемом журнале (2014–2016)
  • · Лучший преподаватель — 2024–2025, 2022, 2015–2019
  • · Победитель Конкурса лучших русскоязычных научных и научно-популярных работ работников НИУ ВШЭ – 2022

Гранты и проекты

  • — · Исследование квантовых размерных эффектов в металлических наноструктурах, ПНФ (2015)

Идентификаторы исследователя

Публикации (88)

Quantum size phenomena in single-crystalline bismuth nanostructures

2017 · ARTICLE · en

Size-dependent quantization of energy spectrum of conducting electrons in solids leads to oscillating dependence of electronic properties on corresponding dimension(s). In conventional metals with typical energy Fermi EF~1 eV and the charge carrier's effective masses m* of the order of free electron mass m0, the quantum size phenomena provide noticeable impact only at nanometer scales. Here we experimentally demonstrate that in single-crystalline semimetal bismuth nanostructures the electronic conductivity non-monotonously decreases with reduction of the effective diameter. In samples grown along the particular crystallographic orientation the electronic conductivity abruptly increases at scales of about 50 nm due to metal-to-insulator transition mediated by the quantum confinement effect. The experimental findings are in reasonable agreement with theory predictions. The quantum-size phenomena should be taken into consideration to optimize operation of the next generation of ultrasmall quantum nanoelectronic circuits.

DOI ↗ PDF ↗

Quantum size effect in single-crystalline bismuth nanorods

2017 · ARTICLE · en

In a metal sample, where at least one of the dimensions is comparable with the de Broglie wavelength of conduction electrons, the quantum size effects (QSE) should be observed. QSEs manifest themselves as non-monotonic dependencies of various material properties as function of relevant dimension. QSE should be particularly noticeable in materials with charge carrier(s) effective mass less than the free electron mass. Bismuth is one of the most suitable semi-metal to observe QSE due to small effective masses and small the Fermi energy. However, bismuth has a high anisotropic energy spectrum. Hence to observe QSE which can be interpreted with reasonable accuracy, it is mandatory to fabricate single-crystal nanostructure with known orientation of crystallographic axes. In this paper several short bismuth nanowires (nanorods) were investigated, and oscillating dependence of electric resistance on effective cross section was found. Theoretical calculations provide a reasonable agreement with experiment. The quantum-size phenomena are important for operation of a wide spectrum of nanolelectronic devices.

DOI ↗ PDF ↗

Плотность состояний тонких сверхпроводящих каналов в режиме квантовых флуктуаций параметра порядка

2017 в печати · ARTICLE · ru

Экспериментально исследовались вольт-амперные характеристики туннельных контактов сверхпровод- ник−изолятор−сверхпроводник (С1−И−С2), где сверхпроводящий электрод С2 представлял из себя тонкий нанопровод. Обнаруженное размытие щелевых особенностей интерпретируется как проявление эффекта квантовых флуктуаций параметра порядка. Предложена модель, учитывающая уширение плотности состоя- ний за счет взаимодействия электронов с плазмонной модой Муи−Шёна, возникающей в квазиодномерном сверхпроводящем канале в режиме квантовых флуктуаций параметра порядка. Модель дает разумное качественное согласие с экспериментом.

DOI ↗ PDF ↗

Квантовые осцилляции модуля параметра порядка в квазиодномерных сверхпроводниках

2017 в печати · CHAPTER · ru

Экспериментально исследовались вольт-амперные характеристики туннельных контактов сверхпроводник – изолятор – сверхпроводник (С1-И-С2), где сверхпроводящий электрод С2 представлял из себя тонкий нанопровод. Обнаруженное размытие щелевых особенностей интерпретируется как проявление эффекта квантовых флуктуаций модуля параметра порядка. Практическим результатом работы является установление границ применимости в наноэлектронных устройствах сверхпроводящих элементов сверхмалых размеров.

PDF ↗

GINZBURG CENTENNIAL CONFERENCE on PHYSICS

2017 · BOOK · en

Superconducting properties of metallic nanowires can be entirely different from those of bulk superconductors because of the dominating role played by thermal and quantum fluctuations of the order parameter. For superconducting channels with diameters below ∼ 50 nm fluctuations of the phase of the complex order parameter - the phase slippage - lead to non-zero resistance below the critical temperature. Fluctuations of the modulus of the complex order parameter broaden the gap edge of the quasiparticle energy spectrum and modify the density of states. In extreme case of very narrow channels imbedded in high-impedance environment (which fix the charge and, hence, enable strong fluctuations of the quantum-conjugated variable, the phase) the superconductor can be driven to insulating state – the Coulomb blockade. We review recent experimental activities in the field demonstrating rather unusual phenomena.

PDF ↗

Multistage RF filtering system for ultralow temperature nanoelectronic experiments

2017 · CHAPTER · en

At ultralow temperatures (T

PDF ↗

Density of States of Narrow Superconducting Channels in the Regime of Quantum Fluctuations of the Order Parameter

2017 · ARTICLE · en

The current–voltage characteristics of superconductor–insulator–semiconductor (S1–I–S2) tunnel junctions, where superconducting electrode S2 is a thin nanowire, are studied experimentally. The observed blurring of the gap singularities is interpreted as a manifestation of the order parameter quantum fluctuations. We propose a model taking into account the broadening of the density of states due to the interaction of electrons with the Mooij–Schön plasmon mode emerging in a quasi-one-dimensional superconducting channel in the regime of quantum fluctuations of the order parameter. The model gives results that are in a reasonable qualitative agreement with the experimental data.

DOI ↗ PDF ↗

Quantum size phenomena in single-crystalline bismuth nanostructures

2017 · ARTICLE · en

Size-dependent quantization of energy spectrum of conducting electrons in solids leads to oscillating dependence of electronic properties on corresponding dimension(s). In conventional metals with typical energy Fermi EF ~ 1 eV and the charge carrier's effective masses m* of the order of free electron mass m0, the quantum size phenomena provide noticeable impact only at nanometer scales. Here we experimentally demonstrate that in single-crystalline semimetal bismuth nanostructures the electronic conductivity non-monotonously decreases with reduction of the effective diameter. In samples grown along the particular crystallographic orientation the electronic conductivity abruptly increases at scales of about 50 nm due to metal-to-insulator transition mediated by the quantum confinement effect. The experimental findings are in reasonable agreement with theory predictions. The quantum-size phenomena should be taken into consideration to optimize operation of the next generation of ultra-small quantum nanoelectronic circuits.

DOI ↗ PDF ↗

Quantum size effect in single-crystalline bismuth nanorods

2017 · ARTICLE · en

Abstract. In a metal sample, where at least one of the dimensions is comparable with the de Broglie wavelength of conduction electrons, the quantum size effects (QSE) should be observed. QSEs manifest themselves as non-monotonic dependencies of various material properties as function of relevant dimension. QSE should be particularly noticeable in materials with charge carrier(s) effective mass less than the free electron mass. Bismuth is one of the most suitable semi-metal to observe QSE due to small effective masses and small the Fermi energy. However, bismuth has a high anisotropic energy spectrum. Hence to observe QSE which can be interpreted with reasonable accuracy, it is mandatory to fabricate singlecrystal nanostructure with known orientation of crystallographic axes. In this paper several short bismuth nanowires (nanorods) were investigated, and oscillating dependence of electric resistance on effective cross section was found. Theoretical calculations provide a reasonable agreement with experiment. The quantum-size phenomena are important for operation of a wide spectrum of nanolelectronic devices.

DOI ↗ PDF ↗

Thermal Relaxation in Titanium Nanowires: Signatures of Inelastic Electron-Boundary Scattering in Heat Transfer

2017 · ARTICLE · en

We have employed noise thermometry for investigations of thermal relaxation between the electrons and the substrate in nanowires patterned from 40-nm-thick titanium film on top of silicon wafers covered by a native oxide. By controlling the electronic temperature Te by Joule heating at the base temperature of a dilution refrigerator, we probe the electron–phonon coupling and the thermal boundary resistance at temperatures Te = 0.5–3 K. Using a regular T 5-dependent electron–phonon coupling of clean metals and a T 4-dependent interfacial heat flow, we deduce a small contribution for the direct energy transfer from the titanium electrons to the substrate phonons due to inelastic electron-boundary scattering.

DOI ↗ PDF ↗

Курсы (8)