Александр Владимирович Рожков
Круг научных интересов
Я теоретик, мое основное поле деятельности лежит в области теоретической физики конденсированного состояния. Более конкретно: я интересуюсь в первую очередь поведением электронов в кристаллических телах. На первый взгляд, интерес к таким вопросам должен был остаться в 20 веке, когда отцы-основатели квантовой теории стали успешно применять квантовую механику для описания физики твердых тел. Но это лишь на первый взгляд. В 21 веке физика конденсированного состояния движима во многом успехами в области кристаллохимии, которые в 20 веке еще не достигли такого уровня развития. Современные технологии роста кристаллов позволяют синтезировать кристаллические тела с крайне необычными свойствами. За последние десятилетия прочно вошли в научный обиход такие системы, как углеродные нанотрубки, графен, высокотемпературные сверхпроводники (уже «старые» купратные сверхпроводники и все еще «новые» пниктидные сверхпроводники) и топологические диэлектрики. Электронное строение в этих веществах может быть весьма экзотическим. Например, электроны в графене демонстрируют «релятивистский» закон дисперсии (энергия пропорциональна импульсу, а не его квадрату). У электронных состояний появляются дополнительные симметрии или возникают «топологические» характеристики. Кроме этого, экспериментальные исследования показывают, что многие кристаллы имеют довольно сложную фазовую диаграмму, в которой, например, фаза со сложной магнитной структурой соседствует со сверхпроводящей фазой. Все это делает работу теоретика особенно интересной по двум причинам.
1. Обилие новых экспериментальных данных – естественная питательная среда для теоретика. Например, я с коллегами активно занимаюсь описанием так называемого подкрученного двуслойного графена: в начале 2019 г в этой двумерной системе были обнаружены новые электронные фазы, что послужило сильным толчком для теоретических и экспериментальных исследований подкрученного двуслойного графена.
2. Разнообразие экспериментальных систем раскрепощает теоретическую мысль. Если вы придумали интересный физический эффект, который опирается на определенные экзотические требования к электронному строению вещества, не надо бояться, что вы сработали впустую. Вполне возможно, что кристалл с требуемыми свойствами будет синтезирован, или даже уже синтезирован в какой-нибудь лаборатории. Мы с коллегами недавно предсказали новую электронную фазу, которую назвали «спин-долинный полуметалл». Электрический ток в таком веществе будет переносить не только заряд, но и «спин-долинный» квант. Для стабилизации такого состояния требуется поверхность Ферми с так называемым нестингом. Это условие резко сужает круг материалов-кандидатов, но не делает задачу невозможной. Теперь дело за малым: дождаться преобразования наших идей в твердое, желательно монокристаллическое, тело и измерить «спин-долинный» ток с помощью «спин-долинного» амперметра…
Вот список моих недавних работ, которые могут дать представление о моих нынешних научных интересах:
A. O. Sboychakov, A. V. Rozhkov, A. L. Rakhmanov, and F. Nori, “Many-body effects in twisted bilayer graphene at low twist angles,” Physical Review B, vol. 100, p. 045111, Jul 2019
A. Zong, A. Kogar, Y.-Q. Bie, T. Rohwer, C. Lee, E. Baldini, E. Ergeçen, M. B. Yilmaz, B. Freelon, E. J. Sie, H. Zhou, J. Straquadine, P. Walmsley, P. E. Dolgirev, A. V. Rozhkov, I. R. Fisher, P. Jarillo-Herrero, B. V. Fine, and N. Gedik, “Evidence for topological defects in a photoinduced phase transition,” Nature Physics, vol. 15, pp. 27–31, Jan 2019
A. O. Sboychakov, A. V. Rozhkov, A. L. Rakhmanov, and F. Nori, “Externally controlled magnetism and band gap in twisted bilayer graphene,” Physical Review Letters, vol. 120, p. 266402, Jun 2018
A. V. Rozhkov, A. L. Rakhmanov, A. O. Sboychakov, K. I. Kugel, and F. Nori, “Spin-valley half-metal as a prospective material for spin valleytronics,” Physical Review Letters, vol. 119, p. 107601, Sep 2017
Работа со студентами
Я имею длительный опыт работы со студентами МФТИ, желающими защищать диплом по теоретической физике. Подготовка физтеха позволяет уже третьекурснику задуматься о научной работе, а студент четвертого курса уже вполне может двигать вперед свой собственный научный проект. Наверное, оптимальный вариант сотрудничества – студент появляется в лаборатории во второй половине своего третьего курса, тогда к началу четвертого вызревает хорошая идея для бакалаврского диплома, которую потом можно расширить и обобщить для публикации. Начало четвертого курса – тоже неплохое время для старта совместной научной работы. Студенты, защищавшие магистерский диплом под моим руководством, имели к моменту защиты одну опубликованную статью (в Physical Review B), и в большинстве случаев работали над следующей. Вот (неполный) список студенческих работ, написаных с моим участием:
S. V. Kokanova and A. V. Rozhkov, “Disorder correction to the Néel temperature of ruthenium-doped
BaFe 2 As 2 : Theoretical analysis,” Physical Review B, vol. 99, p. 075134, Feb 2019
D. A. Khokhlov, A. L. Rakhmanov, and A. V. Rozhkov, “Scattering on a rectangular potential barrier in
nodal-line Weyl semimetals,” Physical Review B, vol. 97, p. 235418, Jun 2018
K. S. Mosoyan, A. V. Rozhkov, A. O. Sboychakov, and A. L. Rakhmanov, “Spin-density wave state in
simple hexagonal graphite,” Physical Review B, vol. 97, p. 075131, Feb 2018
R. S. Akzyanov, A. V. Rozhkov, A. L. Rakhmanov, and F. Nori, “Tunneling spectrum of a pinned vortex
with a robust Majorana state,” Physical Review B, vol. 89, p. 085409, Feb 2014
P. A. Maksimov, A. V. Rozhkov, and A. O. Sboychakov, “Localized electron states near the armchair edge of graphene,” Physical Review B, vol. 88, p. 245421, Dec 2013