Научные работы в лаборатории ведутся совместно с группой физики низких температур отдела микроэлектроники (ОМЭ) НИИЯФ МГУ. Также имеет место тесное сотрудничество с лабораторией нелинейных сверхпроводниковых элементов и устройств ИРЭ РАН, лабораторией сверхпроводниковой магнитометрии ИЗМИРАН, лабораторией сверхпроводимости ФИ РАН, лабораторией высокотемпературной кристаллизации ИК РАН и др.

Лаборатория оснащена уникальным отечественным и импортным технологическим, диагностическим и измерительным оборудованием, позволяющим вести экспериментальные и теоретические исследования на самом высоком научном уровне. Поэтому проводимые научные исследования соответствуют мировому уровню, а по отдельным направлениям лаборатория занимает лидирующие позиции. Подтверждением этому является не только высокий уровень цитирования научных публикаций, но и постоянный интерес к сотрудничеству с лабораторией со стороны международных научных центров, подкрепленный грантами программ Российско-Германского, Российско-Голландского и Российско-Шведского научного сотрудничества, а также INTAS, NATO и МНТЦ. Проекты, выполняемые лабораторией в настоящее время, включают работы по следующим трем основным направлениям:

• Исследование квантовых макроскопических и нелинейных эффектов в высокотемпературных и низкотемпературных сверхпроводниках (ВТСП и НТСП) и их возможных применений в электронике.
  • Развитие микроскопической теории джозефсоновских переходов на основе НТСП и ВТСП.
  • Получение и исследование высококачественных эпитаксиальных a- или c-ориентированных ВТСП-пленок и джозефсоновских структур на их основе.
  • Получение тонких НТСП пленок, пленок нормальных металлов и технология ниобиевых джозефсоновских переходов Nb-Al2O3-Nb. При изготовлении таких структур производится последовательное напыление и фотолитографирование до 7 слоев металлов и диэлектриков.
  • Структурные исследования кристаллических материалов, используемых в НТСП- и ВТСП электронике и новых технологиях. Основными из используемых рентгеновских видов анализа являются фазовый, структурный и дифракционный анализы.
• Создание новых аналоговых и цифровых электронных приборов на основе эффекта Джозефсона в традиционных низкотемпературных и новых высокотемпературных сверхпроводниках.
  • Высокотемпературные (77 К) тонкопленочные сквиды и их применения. Сквиды - высокочувствительные устройства для измерения магнитного потока и любых физических величин, трансформируемых в магнитный поток - являются одними из первых практически используемых устройств на основе высокотемпературных сверхпроводников (магнитокардиография, магнитоэнцефалография).
  • Сканирующий магнитный микроскоп на основе сквида. В лаборатории был создан первый в Европе микроскоп на основе ВТСП сквида, позволяющий визуализировать распределение магнитноге поля с пространственным разрешением на уровне 50-100 мкм при разрешении по полю на уровне десятков пикотесла за секунду усреднения. Современные версии данного прибора в настоящее время активно внедряются в фундаментальные исследования в физике магнетизма нанообъектов, и в прикладные разработки по неразрушающему магнитному контролю.
  • Сквиды с субквантовой чувствительностью и квантовомеханические измерения. В лаборатории накоплен большой опыт создания реальных измерительных систем на основе квантовых магнитометров-сквидов, лучшие реализации которых обеспечивают чувствительность по энергии сигнала порядка нескольких десятков постоянных Планка h (h=6,64x10-34 Дж сек) частотах порядка 1 кГц.
  • Другие аналоговые устройства, базовые элементы квантового компьютера - кубиты. а) Разработка когерентных многоэлементных джозефсоновских структур для создания на их основе узкополосных генераторов и чувствительных приемников субмиллиметрового диапазона длин волн. б) Разработка сверхчувствительных джозефсоновских компараторов и стробоскопических преобразователей на их основе.
  • Цифровые устройства на эффекте Джозефсона (совместно с ИРЭ РАН и SUNY, USA). Проектирование, изготовление и тестирование цифровых сверхпроводниковых устройств на основе быстрой одноквантовой логики, использующей в качестве носителей информации одиночные кванты магнитного потока. В настоящее время экспериментально продемонстрирована работоспособность таких устройств при тактовых частотах до 100 ГГц. Более того, по предварительным оценкам, в перспективе цифровые структуры на основе ВТСП позволят поднять тактовую частоту до 1 ТГц.
• Исследование эффектов коррелированного туннелирования электронов и куперовских пар в туннельных переходах сверхмалых размеров (площадью менее 0,01 мкм2), молекулярных наноструктурах и их возможных применений в электронике.
  • Коррелированное туннелирование электронов и куперовских пар в туннельных структурах на основе нормальных металлов и сверхпроводников. Созданы тонкопленочные структуры, представляющие собой так называемый одноэлектронный транзистор, демонстрирующие рекордную чувствительностью к электрическому заряду (порядка 10-4 е/ν Гц).
  • Коррелированное туннелирование электронов в металлорганических кластерах и органических молекулах (размером ~ 1...4 нм). Перспективные цели экспериментальных и теоретических и исследований в этой области - создания новой элементной базы наноэлектроники. Впервые в мире реализован при комнатной температуре одноэлектронный транзистор на основе одиночной кластерной молекулы.

Контактные телефоны: Зав. лаб. проф. Снигирев Олег Васильевич, тел. 939-30-00 (к. 1-63-б) или доцент Корнев Виктор Константинович, тел. 939-43-51 (к. 2-68-а).