Владимир Дубровский

Владимир Георгиевич Дубровский
Рожденный	( 1965-10-15 ) 15 октября 1965 г.
Гражданство	Россия
Альма-матер	Санкт-Петербургский государственный университет Ленинградский государственный университет ( диплом , 1988 г.)
Известный	Теоретическая физика и физика наноструктур
Научная карьера
Поля	Физика конденсированного состояния Полупроводниковые наноструктуры и нанопроволоки Классическая теория нуклеации
Учреждения	Санкт-Петербургский академический университет Ioffe Institute Санкт-Петербургский государственный университет Университет ИТМО

Vladimir G. Dubrovskii (Russian: Владимир Германович Дубровский ; born in 1965) is the head of Laboratory of physics of nanostructures at St. Petersburg Academic University , ведущий научный сотрудник Иоффе , профессор СПбГУ и Университета ИТМО .

Образование

Дубровский окончил Санкт-Петербургский государственный университет , факультет статистической физики, в 1988 году по специальности « теоретическая физика» . В 1991 году он работал научным сотрудником в Оксфордском университете . Он получил степень доктора философии в 1990 году и степень доктора наук в 2002 году по физике конденсированного состояния.

Вклад в физику

Дубровский внес вклад в несколько областей физики.

Полупроводниковые наноструктуры и нанопроволоки

Он наиболее известен благодаря моделированию роста полупроводниковых наноструктур, особенно нанопроволок III-V. Начиная с 2003 года, он находится в авангарде исследований в этой области, сотрудничая с более чем 40 группами в 18 странах (с совместными публикациями). Его основная область деятельности — кинетически управляемая инженерия наноструктур, включая морфологию, фазу коры и распределение по размерам. В 2005 году он и соавторы доказали диффузионно-индуцированный характер роста пар-жидкость-твердое тело (VLS) нанопроволок GaAs с помощью золота методом молекулярно-лучевой эпитаксии [1]. В 2008-2014 годах, следуя за Фрэнком Гласом [2], он разработал теоретические подходы к пониманию и контролю политипизма нанопроволок III-V путем настройки параметров роста [3] и материала катализатора [4]. Это позволило получить рекордно малые нанопроволоки GaAs (радиусом до 5 нм) со структурой чистой цинковой обманки [5]. Независимо от Джерри Терсоффа [6], в 2013-2015 годах он предсказал эффект нелинейной фокусировки [7,8], который позволил самоорганизоваться ансамблям нанопроволок GaAs с однородными радиусами [8]. В работах 2016 года были представлены новые распределения размеров, описывающие статистику длин в ансамблях нанопроволок [9,10]. В 2015-2016 годах он разработал первую теорию контроля состава тройных нанонитей III-V [11], заточки их аксиальных гетерограниц [12] и, в более общем плане, теорию зарождения тройных твердых тел из тройных и четверных жидких сплавов. Он внес свой вклад в понимание зависимости VLS от селективного роста площади нанопроволок [13] и самоиндуцированного зарождения нанопроволок GaN на кремниевых подложках [14].

Классическая теория нуклеации

В 2009 году Дубровский обнаружил флуктуационное уширение (уширение Дубровского) распределений по размерам, описываемых кинетическим уравнением типа Фоккера-Планка в терминах инвариантных переменных Куни [15], и представил карту показателей степени расширения спектра. в 2D и 3D системах. Дальнейшие исследования выявили влияние кинетических флуктуаций на распределение островков и капель по размерам на стадиях их зарождения, роста и оствальдовского созревания [16,17]. Он также внес вклад в теорию бинарной нуклеации с седловой точкой энергии образования, с приложениями в теории роста островков, индуцированных деформацией [18] и тройных нанопроволок VLS.

Статистические распределения размеров и свойства масштабирования

В 1996 году он опубликовал точное решение бесконечной системы уравнений скорости гетерогенного роста с размерно-линейными константами скорости [19], сведенное к однопараметрическому распределению Полиа. Дальнейшие исследования систем роста с линейной по размеру скоростью захвата привели к двухпараметрическому модифицированному бета-распределению (2015) [20], которое приобретает масштабирующую форму семейства Вичека [21] в континуальном пределе . Распределения такого типа в настоящее время широко используются для моделирования кинетики роста полупроводниковых наноструктур, поверхностных островков и биологических объектов.

Саморегулируемое зарождение и рост в наносистемах

С 2004 года Дубровский разрабатывал теории роста в замкнутых системах с ограниченным количеством видов роста в материнской фазе. Он разработал концепции «моноядерного» роста [22,23], согласно которым отдельные события нуклеации предопределяют физические свойства возникающих наноматериалов. Он разработал методы использования различных эффектов, зависящих от размера, для сужения распределения размеров [8,24-26].
Вместе с Фрэнком Гласом он предсказал узкие субпуассоновские распределения по размерам [27] в системах с антигруппировкой зародышеобразования [28] и получил аналитические асимптоты для их независящих от времени форм.

Упругая релаксация и пластическая деформация в наноструктурах

Он и соавторы разработали полуаналитические модели упругой релаксации и дислокаций несоответствия в наноструктурах, выращенных на подложках с несогласованной решеткой [29], и внесли вклад в разработку эпитаксиальных методов монолитной интеграции высококачественных оптических наноструктур III-V с кремниевой электронной платформой [8, 18,30].

Стиль исследования

Дубровский предпочитает аналитические расчеты компьютерам и пытается представить теоретические модели сложного роста в простой аналитической форме с минимальным количеством физически прозрачных параметров.

Текущие научные интересы

Основные области деятельности Дубровского в настоящее время связаны с моделированием и формированием сложных нанопроволочных наногетероструктур, теорией зародышеобразования в наномасштабе, физической химией сплавов и соединений, а также аналитическим распределением размеров. Он работает с экспериментаторами над проектированием и функционализацией оптоэлектронных наногетероструктур.

Лекционные курсы и аспиранты

Дубровский читает лекции по теории зародышеобразования, эпитаксии наноструктур и моделированию роста нанопроволок. Он руководил 10 аспирантами, 2 из них проходили в Европейской сети начального обучения Марии Кюри.

Книги и главы книг

• В.Г. Дубровский, Кинетика роста эпитаксиальных наноструктур, Физматлит, Москва (2009).
• Дубровский В.Г. Теория нуклеации и роста наноструктур. Спрингер, Гейдельберг – Нью-Йорк – Дордрехт – Лондон, 2014 г.
• Дубровский В.Г. Теория VLS роста сложных полупроводников. В: А. Фонкуберта и Моррал, С. А. Дайе и К. Джагадиш, редакторы, Semiconductors and Semimetals, т. 93, Берлингтон: Academic Press, 2015, стр. 1–78.

Статьи

[1] Дубровский В.Г.; Сирлин, GE; Сошников, ИП; Тонких А.А.; Сибирев, Н.В.; Самсоненко, Ю. Б.; Устинов, В.М. (31 мая 2005 г.). «Диффузионный рост нановискеров GaAs во время молекулярно-лучевой эпитаксии: теория и эксперимент». Физический обзор B . 71 (20). Американское физическое общество (APS): 205325. Бибкод : 2005PhRvB..71t5325D . дои : 10.1103/physrevb.71.205325 . ISSN   1098-0121 .
[2] Глас, Фрэнк; Харман, Жан-Кристоф; Патриарх, Жиль (05 октября 2007 г.). «Почему образуется вюрцит в нанопроволоках полупроводников из цинковой смеси III-V?». Письма о физических отзывах . 99 (14): 146101. arXiv : 0706.0846 . Бибкод : 2007PhRvL..99n6101G . дои : 10.1103/physrevlett.99.146101 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   17930689 . S2CID   14209075 .
[3] Дубровский В.Г.; Сибирев, Н.В. (15 января 2008 г.). «Термодинамика роста нанопроволок и ее применение к политипизму нанопроволок цинковой обманки III-V». Физический обзор B . 77 (3). Американское физическое общество (APS): 035414. Бибкод : 2008PhRvB..77c5414D . дои : 10.1103/physrevb.77.035414 . ISSN   1098-0121 .
[4] Дубровский В.Г.; Сирлин, GE; Сибирев, Н.В.; Джабин, Ф.; Харманд, Дж. К.; Вернер, П. (9 марта 2011 г.). «Новый режим роста пар-жидкость-твердое тело нанопроволоки». Нано-буквы . 11 (3). Американское химическое общество (ACS): 1247–1253. Бибкод : 2011NanoL..11.1247D . дои : 10.1021/nl104238d . ISSN   1530-6984 . ПМИД   21344916 .
[5] Гил, Эвелин; Дубровский Владимир Георгиевич; Авит, Джеффри; Андре, Ямина; Леру, Кристина; и др. (03.06.2014). «Рекордная фаза чистой цинковой обманки в нанопроволоках GaAs с радиусом до 5 нм». Нано-буквы . 14 (7). Американское химическое общество (ACS): 3938–3944. Бибкод : 2014NanoL..14.3938G . дои : 10.1021/nl501239h . ISSN   1530-6984 . ПМИД   24873917 .
[6] Терсофф, Дж. (21 сентября 2015 г.). «Стабильный самокаталитический рост нанопроволок III – V». Нано-буквы . 15 (10). Американское химическое общество (ACS): 6609–6613. Бибкод : 2015NanoL..15.6609T . дои : 10.1021/acs.nanolett.5b02386 . ISSN   1530-6984 . ПМИД   26389697 .
[7] Прианте, Г.; Амброзини, С.; Дубровский В.Г.; Франчиози, А.; Рубини, С. (16 августа 2013 г.). «Остановка и возобновление роста нанопроволок GaAs по желанию». Рост и дизайн кристаллов . 13 (9). Американское химическое общество (ACS): 3976–3984. дои : 10.1021/cg400701w . ISSN   1528-7483 .
[8] Дубровский В.Г.; Сюй, Т.; Альварес, А. Диас; Плассар, СР; Карофф, П.; Глас, Ф.; Грандидье, Б. (22 июля 2015 г.). «Самоуравновешивание диаметра Ga-катализированных нанопроволок GaAs». Нано-буквы . 15 (8). Американское химическое общество (ACS): 5580–5584. Бибкод : 2015NanoL..15.5580D . дои : 10.1021/acs.nanolett.5b02226 . ISSN   1530-6984 . ПМИД   26189571 .
[9] Дубровский Владимир Георгиевич; Бердников Юрий; Шмидтбауэр, Ян; Борг, Маттиас; Шторм, Кристиан; Депперт, Кнут; Йоханссон, Йонас (21 марта 2016 г.). «Распределение по длине нанопроволок, растущих методом поверхностной диффузии». Рост и дизайн кристаллов . 16 (4). Американское химическое общество (ACS): 2167–2172. дои : 10.1021/acs.cgd.5b01832 . ISSN   1528-7483 .
[10] Дубровский В.Г.; Сибирев, Н.В.; Бердников Ю.; Гомес, УП; Эрколани, Д; Заньер, В; Сорба, Л (08 августа 2016 г.). «Распределение по длине нанопроволок InAs, катализируемых Au и In». Нанотехнологии . 27 (37). Издательство IOP: 375602. Бибкод : 2016Nanot..27K5602D . дои : 10.1088/0957-4484/27/37/375602 . ISSN   0957-4484 . ПМИД   27501469 . S2CID   41474044 .
[11] Дубровский, Владимир Георгиевич (19 ноября 2015 г.). «Полностью аналитическое описание состава тройных нанопроволок пар – жидкость – твердое тело». Рост и дизайн кристаллов . 15 (12). Американское химическое общество (ACS): 5738–5743. дои : 10.1021/acs.cgd.5b00924 . ISSN   1528-7483 .
[12] Дубровский В.Г.; Сибирев, Н.В. (23 марта 2016 г.). «Факторы, влияющие на резкость межфазной границы в аксиальных нанопроволочных гетероструктурах III – V». Рост и дизайн кристаллов . 16 (4). Американское химическое общество (ACS): 2019–2023 гг. дои : 10.1021/acs.cgd.5b01613 . ISSN   1528-7483 .
[13] Гао, Цянь; Дубровский Владимир Георгиевич; Карофф, Филип; Вонг-Люнг, Дженнифер; Ли, Ли; Го, Яньань; Фу, Лан; Тан, Харк Хоу; Джагадиш, Ченнупати (6 июня 2016 г.). «Одновременный селективный рост массивов нанопроволок InP в режиме пар-жидкость-твердое тело». Нано -буквы 16 (7). Американское химическое общество (ACS): 4361–4367. Бибкод : 2016NanoL..16.4361G . дои : 10.1021/acs.nanolett.6b01461 . ISSN   1530-6984 . ПМИД   27253040 .
[14] Дубровский Владимир Георгиевич; Консонни, Винсент; Трамперт, Ахим; Гелхаар, Лутц; Рихерт, Хеннинг (23 апреля 2012 г.). «Масштабирование термодинамической модели самоиндуцированного зарождения нанопроволок GaN». Физический обзор B . 85 (16). Американское физическое общество (APS): 165317. Бибкод : 2012PhRvB..85p5317D . дои : 10.1103/physrevb.85.165317 . ISSN   1098-0121 .
[15] Дубровский, В.Г. (28 октября 2009 г.). «Вызванное флуктуациями расширение распределения по размерам в кинетике конденсации». Журнал химической физики . 131 (16). Издательство АИП: 164514. Бибкод : 2009JChPh.131p4514D . дои : 10.1063/1.3254384 . ISSN   0021-9606 . ПМИД   19894963 .
[16] Дубровский В.Г.; Назаренко, М.В. (21 марта 2010 г.). «Теория нуклеации за детерминированным пределом. I. Стадия нуклеации». Журнал химической физики . 132 (11). Издательство АИП: 114507. Бибкод : 2010JChPh.132k4507D . дои : 10.1063/1.3354118 . ISSN   0021-9606 . ПМИД   20331305 .
[17] Дубровский В.Г.; Казанский, М.А.; Назаренко М.В.; Аджемян, ЛТ (07.03.2011). «Численный анализ оствальдовского созревания в двумерных системах». Журнал химической физики . 134 (9). Издательство АИП: 094507. Бибкод : 2011JChPh.134i4507D . дои : 10.1063/1.3556658 . ISSN   0021-9606 . ПМИД   21384985 .
[18] Дубровский В.Г.; Сибирев, Н.В.; Чжан, X.; Сурис, РА (2010). «Управляемое стрессом зарождение трехмерных кристаллических островков: от квантовых точек до наноигл». Рост и дизайн кристаллов . 10 (9). Американское химическое общество (ACS): 3949–3955. дои : 10.1021/cg100495b . ISSN   1528-7483 .
[19] Дубровский, В.Г. (1996). «О точном решении основных уравнений модели обратимого роста». Теоретическая и математическая физика . 108 (2). ООО «Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа»: 1110–1118. Бибкод : 1996TMP...108.1110D . дои : 10.1007/bf02070679 . ISSN   0040-5779 . S2CID   123369783 .
[20] Дубровский В.Г.; Сибирев, Н.В. (29 апреля 2015 г.). «Аналитическая масштабирующая функция для распределения размеров островов». Физический обзор E . 91 (4). Американское физическое общество (APS): 042408. Бибкод : 2015PhRvE..91d2408D . дои : 10.1103/physreve.91.042408 . ISSN   1539-3755 . ПМИД   25974509 .
[21] Вичек, Тамаш; Семья, Ферейдун (7 мая 1984 г.). «Динамическое масштабирование для агрегации кластеров». Письма о физических отзывах . 52 (19). Американское физическое общество (APS): 1669–1672. Бибкод : 1984PhRvL..52.1669V . дои : 10.1103/physrevlett.52.1669 . ISSN   0031-9007 .
[22] Дубровский Владимир Георгиевич; Сибирев, Николай В. (15 сентября 2004 г.). «Скорость роста грани кристалла произвольного размера и кинетика роста вертикальных нанопроволок». Физический обзор E . 70 (3). Американское физическое общество (APS): 031604. Бибкод : 2004PhRvE..70c1604D . дои : 10.1103/physreve.70.031604 . ISSN   1539-3755 . ПМИД   15524531 .
[23] Дубровский В.Г.; Греценков, Ю. (2 декабря 2014 г.). «Скорость нуклеации Зельдовича, перенормировка самосогласования и кристаллическая фаза нанопроволок GaAs, катализируемых Au». Рост и дизайн кристаллов . 15 (1). Американское химическое общество (ACS): 340–347. дои : 10.1021/cg5014208 . ISSN   1528-7483 .
[24] Дубровский В.Г.; Сюй, Т.; Ламберт, Ю.; Нис, Ж.-П.; Грандидье, Б.; Стивенард, Д.; Чен, В.; Пейдж, П. (5 марта 2012 г.). «Сужение распределения по длине Ge нанопроволок». Письма о физических отзывах . 108 (10). Американское физическое общество (APS): 105501. Бибкод : 2012PhRvL.108j5501D . дои : 10.1103/physrevlett.108.105501 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   22463421 .
[25] Дубровский, В.Г. (14 мая 2013 г.). «Саморегулируемое импульсное зародышеобразование при катализируемом росте нанопроволок». Физический обзор B . 87 (19). Американское физическое общество (APS): 195426. Бибкод : 2013PhRvB..87s5426D . дои : 10.1103/physrevb.87.195426 . ISSN   1098-0121 .
[26] Дубровский, В.Г. (23 мая 2016 г.). «Кинетическое сужение распределения по размерам». Физический обзор B . 93 (17). Американское физическое общество (APS): 174203. Бибкод : 2016PhRvB..93q4203D . дои : 10.1103/physrevb.93.174203 . ISSN   2469-9950 .
27. Глас Ф., Дубровский В.Г., Phys. Версия B, представлена ​​(2017 г.).
[28] Глас, Фрэнк; Харман, Жан-Кристоф; Патриарх, Жиль (31 марта 2010 г.). «Противогруппирование нуклеации при росте нанопроволок с помощью катализатора». Письма о физических отзывах . 104 (13). Американское физическое общество (APS): 135501. Бибкод : 2010PhRvL.104m5501G . дои : 10.1103/physrevlett.104.135501 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   20481891 .
[29] Чжан, Сюй; Дубровский Владимир Георгиевич; Сибирев Николай В.; Рен, Сяоминь (07 декабря 2011 г.). «Аналитическое исследование упругой релаксации и пластической деформации в наноструктурах на подложках с несогласованной решеткой». Рост и дизайн кристаллов . 11 (12). Американское химическое общество (ACS): 5441–5448. дои : 10.1021/cg201029x . ISSN   1528-7483 .
[30] Нг, Кар Вэй; Ко, Вай Сон; Тран, Тай-Труонг Д.; Чен, Роджер; Назаренко Максим Владимирович; Лу, Фанглу; Дубровский Владимир Георгиевич; Камп, Мартин; Форшель, Альфред; Чанг-Хаснайн, Конни Дж. (20 декабря 2012 г.). «Нетрадиционный механизм роста монолитной интеграции III – V на кремнии». АСУ Нано . 7 (1). Американское химическое общество (ACS): 100–107. дои : 10.1021/nn3028166 . ISSN   1936-0851 . ПМИД   23240995 .

Назначения и членство

• Журнал «Полупроводниковая наука и технологии» , член редколлегии (с 2017 г.)
• Журнал «Наноматериалы и нанотехнологии», член редколлегии (с 2016 г.)
• «Письма технической физики», член редколлегии (с 2011 г.)
• Международный семинар по нанооптоэлектронике, член Оргкомитета (с 2010 г.)
• Неделя нанопроводов , член Управляющего комитета (с 2011 г.)
• Европейская конференция MBE, член Международного программного комитета (с 2017 г.)
• Международный симпозиум «Наноструктуры: физика и технологии», член Международного программного комитета (с 2008 г.).
• Французско-российская ассоциированная международная лаборатория «Наноструктуры сложных полупроводников: рост, свойства, устройства», российский научный сотрудник.
• Ж. Алферов И.А., Российско-Китайская совместная лаборатория информационной оптоэлектроники и наногетероструктур, заместитель директора (с 2010 г.).

Запись публикации

Дубровский является автором и соавтором более 600 научных статей в ведущих технических журналах и на конференциях, более 250 журнальных статей индексируются WoS. Его индекс Хирша равен 40 (WoS).

Почести

• Кавалер Ордена Академических пальм , Франция (2017).
• Приглашенный профессор Университета Клермон , Клермон-Ферран, Франция (2014).
• Регулярный приглашенный ученый высокого уровня на базе международных приглашенных академических талантов (IGAT) при Пекинском университете почты и телекоммуникаций , Китай (2007–2016 гг.).
• Почетный приглашенный научный сотрудник Королевской инженерной академии , Даремского университета Великобритания (2010 г.).