2015, Fomin, Vladimir M., Balandin, Alexander A.

We report on a possibility of efficient engineering of the acoustic phonon energy spectrum in multishell tubular structures produced by a novel high-tech method of self-organization of micro- and nano-architectures. The strain-driven roll-up procedure paved the way for novel classes of metamaterials such as single semiconductor radial micro- and nano-crystals and multi-layer spiral micro- and nano-superlattices. The acoustic phonon dispersion is determined by solving the equations of elastodynamics for InAs and GaAs material systems. It is shown that the number of shells is an important control parameter of the phonon dispersion together with the structure dimensions and acoustic impedance mismatch between the superlattice layers. The obtained results suggest that rolled up nano-architectures are promising for thermoelectric applications owing to a possibility of significant reduction of the thermal conductivity without degradation of the electronic transport.

2016, Guix Noguera, Maria, Fomin, Vladimir M., Schmidt, Oliver G., Enachi, Mihail

[no abstract available]

2016, Fomin, Vladimir M., Schmidt, Oliver G., Bürger, Danilo, Lösch, Sören, Rezaev, Roman, Levchenko, Evgenii, Dusaev, Renat

Der Bericht enthält eine vollständige Beschreibung des wissenschaftlichen Forschungsprojekts, das durch die bilaterale BMBF-Russland-Forschungsförderung 01 DJ13009 finanziert wurde. Die Projektdauer wird in drei Perioden unterteilt, die jeweils dem Jahr der Umsetzung entsprechen. Die grundlegende Aufgabe des Projekts war es zu untersuchen, wie die Nanostrukturierung von Materialen die supraleitenden Eigenschaften ändert. Auf Basis der zeitabhängigen Ginzburg-Landau Theorie wurde das mathematische Modell der supraleitenden Phänomene in krummlinigen Nanostrukturen erstellt. Die Validierung des Modells wurde durch Vergleich mit verfügbaren experimentellen Daten für planare Strukturen durchgeführt. Weiterhin wurde das erarbeitete Modell zur Untersuchung der Wirbeldynamik in krummlinigen Nanostrukturen in einem Magnetfeld angewendet. Der Einfluss von Pinning-Zentren und die Dissipation der Energie in Abhängigkeit von den Randbedingungen wurden analysiert. Die im Rahmen des Projekts erhaltenen wissenschaftlichen Ergebnisse zeigen deutlich die Vorteile der gekrümmten supraleitenden Nanostrukturen in modernen Anwendungen der Supraleitung. Während des Projekts wurde eine innovative Software entwickelt, welche als Instrument für das virtuelle Design von Experimenten in supraleitenden gekrümmten Nano- und Mikrostrukturen genutzt werden kann.