Struktūra

Atgal

Fundamentinių tyrimų skyrius

Skyriaus vadovas prof., dr.  Vladas Vansevičius
prof., dr. Vladas Vansevičiustel. +370 5 2619466

Pagrindiniai skyriaus moksliniai tikslai:
1. Netiesinių procesų chaotinėse sistemose, neuroniniuose tinkluose ir nanostruktūrose tyrimas.
2. Karštųjų elektronų ir fononų dinamikos bei fliuktuacijų tyrimas.
3. Sudėtingų megasistemų tyrimas.
 
Skyriaus mokslinių darbų kryptys:
1. Sudėtingų neuroninių tinklų tyrimas, chaoso ir sinchronizacijos valdymo algoritmų kūrimas.
2. Klasikinių ir kvantinių elektroninių sistemų bei terahercinės spinduliuotės šaltinių modeliavimas.
3. Susietų elektronų-fononų sistemų fliuktuacijų ir dinamikos tyrimas.
4. Plazmonų vaidmens stipriai sužadintų elektronų ir fononų dinamikai tyrimas.
5. Megasistemų charakterizavimo metodų kūrimas ir taikymas.
6. Sudėtingų megasistemų chemodinaminės evoliucijos tyrimas. 
 
Laboratorijos:

SKYRIAUS DARBUOTOJAI


Įranga, programinė įranga ir metodai

Netiesinės dinamikos ir nanofizikos laboratorija

Netiesinės dinamikos, kvantiniams bei kinetiniams uždaviniams spręsti naudojami įvairūs analiziniai metodai (greito ir lėto procesų atskyrimo metodai, vidurkinimo metodas, fazinės redukcijos metodas ir kt.) bei  skaitmeninės analizės metodai (skaitmeniniai diferencialinių lygčių sprendimo algoritmai, Monte Karlo metodas ir kt.)

Fliuktuacinių reiškinių laboratorija

Unikalus nanosekundinis strobuojantis moduliacinis mikrobangų X/Ka ruožų radiometrinis stendas skirtas karštųjų elektronų fliuktuacijų mikrobangų ruože tyrimams. Matavimai atliekami naudojant koaksialinę zondų stotį (kambario temperatūroje) arba bangolaidžius (skysto azoto temperatūroje). Fliuktuacijos matuojamos tik trumpo impulso metu ir tai leidžia tirti kinetinius reiškinius puslaidininkiuose. Elektrinio lauko impulsų trukmė nuo 10 nanosekundžių iki 15 mikrosekundžių. Impulsų metu sudaromas stiprus elektrinis (iki ir virš 100 kV/cm). Džaulio pakaitimas esant trumpam impulsui tampa nežymus.

Voltfaradinių (50 kilohercų – 30 megahercų) bei voltamperinių charakteristikų matavimų stendas. Šie matavimai tinkami tranzistorių protakų elektronų dujų erdvinio pasiskirstymo vertinimui bei dvimačiam elektronų dujų tankiui rasti.  

Agilent–Süss–Maury spektrometras skirtas tranzistorių atsako, mikrobangės spinduliuotės galios ir fliuktuacijų spektrinių charakteristikų tyrimui 0.1 – 50 GHz dažnių ruože. Pagrindinė tyrimų kryptis – įvairialyčiai SiGe dvipoliai tranzistoriai, įvairialyčiai GaN lauko tranzistoriai.

Nanosekundinių aukštos įtampos impulsų stendas (impulsų trukmė 0,2...100 ns) yra naudojamas karštųjų elektronų dreifo greičio matavimui elektrinių laukų ruože iki 300 kV/cm, išvengiant protakos kaitinimo srove.   

 2 teslų Elektromagnetas   

Monte Carlo: Karštųjų elektronų fliuktuacijų puslaidininkiuose ir dariniuose su dvimatėmis elektronų dujomis modeliavimo Monte Carlo metodu ir kitais skaitmeniniais metodais programos 


 Megasistemų fizikos laboratorija

Daugiaprocesorinis (128) branduolių SGI UV 2000 serveris, skirtas lygiagretiems skaičiavimams MPI aplinkoje.


GADGET-3 – hibridinis SPH/N-kūnų algoritmu paremtas kodas (http://wwwmpa.mpa-garching.mpg.de/gadget), modifikuotas grįžtamojo ryšio įskaitymui žvaigždėdaros srityse.

vykdomi projektai
  • Netiesinės dinamikos ir nanofizikos laboratorija
    Lietuvos mokslo taryba, projektas „Netiesinių sistemų sinchronizacijos ir chaoso valdymo algoritmai naudojant periodiškai perjungiamą uždelstą grįžtamąjį ryšį“, vadovas prof. K. Pyragas (2014–2017).
    Projekte nagrinėjami valdymo algoritmai su periodiškai perjungiamu uždelstu grįžtamuoju ryšiu ir jie taikomi chaoso valdymo problemose (nestabilių periodinių orbitų stabilizavimas), prognozuojančios sinchronizacijos uždaviniuose, bei neuroninių tinklų desinchronizavimo problemose.
  • Fliuktuacinių reiškinių laboratorija
    Lietuvos mokslo taryba, projektas “Galios ir patikimumo suderinamumas kvantinėse protakose”, vadovas prof. A. Matulionis (2016-2019).
    Projekte tiriami GaN ir jo (In,Al) mišriųjų kristalų ir daugeliu savybių panašių ZnO ir jo (Be,Mg) mišriųjų kristalų  dariniai su kvantinėmis protakomis. Siekiama optimizuoti didelio elektronų judrio tranzistorių kvantinių protakų galią ir jų patikimumą.
  • Elektroninės struktūros teorijos laboratorija
    M-ERA.NET projektas „Deimanto defektų panaudojimas nano-metrologijoje“ („MyND“), Lietuvos grupės vadovas – dr. Audrius Alkauskas, projekto koordinatorius – prof. Ruvin Ferber (Latvijos Universitetas) (2015–2018).
    Projektas vykdomas kartu su Latvijos Universiteto Lazerių Centru ir Latvijos Kietojo Kūno Fizikos Institutu. Projektas skirtas taškinių defektų deimante (taip vadinamų NV centrų) panaudojimui detektuoti kintančius magnetinius laukus.
  • Megasistemų fizikos laboratorija
    1. Lietuvos mokslo taryba, nacionalinės mokslo programos „Link ateities technologijų“ projektas „Mažos masės nykštukinių galaktikų evoliucija“, vadovas prof. V. Vansevičius (2016–2018).
    Projekto tikslas – atskleisti izoliuotų galaktikų, esančių mažos masės tamsiosios materijos haluose, evoliuciją nuo ankstyvosios Visatos iki šių dienų.

    2. Lietuvos mokslo taryba, projektas „Žvaigždėdara galaktikų diskuose: globali ar lokali?“, vadovas dr. D. Narbutis (2015–2018).
    Projekte siekiama nustatyti galaktikos NGC598 žvaigždėdaros diske erdvinius ir dinaminius parametrus suderintai naudojant antžeminiais ir kosminiais teleskopais gautą stebėjimų medžiagą.

svarbiausios publikacijos
Fliuktuacinių reiškinių laboratorija
  1. Jakštas Vytautas, Grigelionis Ignas, Janonis Vytautas, Valušis Gintaras, Kašalynas Irmantas, Seniutinas Gediminas, Juodkazis Saulius, Prystawko P., Leszczyński J. Electrically driven terahertz radiation of 2DEG plasmons in AlGaN/GaN structures at 110 K temperature. Applied physics letters. ISSN 0003-6951. vol. 110, iss.20 (2017), p. art. no. 202101 p.1-5.
  2. Ardaravičius Linas, Kiprijanovič Oleg, Liberis Juozapas, Ramonas Mindaugas, Šermukšnis Emilis, Matulionis, Arvydas, Toporkov M., Avrutin V., Özgür Ü., Morkoç H. High-field electron transport in doped ZnO. Materials research express. ISSN 2053-1591. vol.4, iss.6 (2017), p. art. no. 066301 p. 1-6.
  3. Voß Daniel, Zouaghi Wissem, Jamshidifar Mehran, Boppel Sebastian, McDonnell Cormac, Bain James R. P., Hempler Nils, Malcolm Graeme P. A., Maker Gareth T., Bauer Maris, Lisauskas Alvydas, Rämer Adam, Shevchenko Sergey A., Heinrich Wolfgang, Krozer Viktor, Roskos Hartmut G. Imaging and spectroscopic sensing with low-repetition-rate terahertz pulses and GaN teraFET detectors. Journal of infrared, millimeter and terahertz waves. ISSN 1866-6892. 2018, vol. 39, iss.3, p. 262-272.
  4. Šermukšnis Emilis, Liberis Juozapas, Matulionis Arvydas, Avrutin V., Toporkov M., Özgür Ü., Morkoç H. Hot LO-phonon limited electron transport in ZnO/MgZnO channels. Journal of applied physics. ISSN 0021-8979. 2018, vol. 123, iss. 17, art. no. 175702, p. 1-9.
Netiesinės dinamikos ir nanofizikos laboratorija
  1. Tatjana Pyragienė, Kęstutis Pyragas. Anticipatory synchronization via low-dimensional filters. Physics letters. A. ISSN 0375-9601. vol. 381, iss. 22 (2017), p. 1893-1898.
  2. Irmantas Ratas, Kęstutis Pyragas. Symmetry breaking in two interacting populations of quadratic integrate-and-fire neurons. Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics. ISSN 2470-0045. vol. 96, iss.4 (2017), p. art. no. 042212 p. 1-9.
  3. Viktoras Pyragas, Kęstutis Pyragas. Act-and-wait time-delayed feedback control of autonomous systems. Physics letters. A. ISSN 0375-9601. 2018, vol. 382, iss. 8, p. 574-580.
  4. Kęstutis Pyragas, Augustinas Povilas Fedaravičius, Tatjana Pyragienė. Optimal waveform for entrainment of a spiking neuron with minimum stimulating charge. Physical Review E. ISSN 2470-0045. 2018, vol. 98, iss. 4, art. no. 042216, p. 1-14.
  5. Novičenko Viktor, Ratas Irmantas. In-phase synchronization in complex oscillator networks by adaptive delayed feedback control. Physical review E. ISSN 2470-0045.2018, vol. 98, iss. 4, art. no. 042302, p. 1-11.
  6. Irmantas Ratas, Kęstutis Pyragas. Macroscopic oscillations of a quadratic integrate-and-fire neuron network with global distributed-delay coupling. Physical review E. ISSN 2470-0045. 2018, vol. 98, iss. 5, art. no. 052224, p. 1-11.
  7. Pyragas Viktoras, Pyragas Kęstutis. State-dependent act-and-wait time-delayed feedback control algorithm. Communications in nonlinear science and numerical simulation. ISSN 1007-5704. 2019, vol. 73, p. 338-350.
Megasistemų fizikos laboratorija
  1. Philippe de Meulenaer, Rima Stonkutė, Vladas Vansevičius. Deriving physical parameters of unresolved star clusters - V. M 31 PHAT star clusters. Astronomy & astrophysics. ISSN 0004-6361. vol. 602 (2017), p. art. no. A112 [1-8].
  2. Zubovas Kastytis, Bourne Martin A. Do AGN outflows quench or enhance star formation? Monthly notices of the Royal astronomical society. ISSN 0035-8711. vol. 468, iss.4 (2017), p. 4956-4967.
  3. Kastytis Zubovas. Massive outflow properties suggest AGN fade slowly. Monthly notices of the Royal astronomical society. ISSN 0035-8711. 2018, vol. 473, iss.3, p. 3525-3535.
  4. Gudas Rimtautas, Šiupšinskas Laimonas, Gudaitė Agnė, Vansevičius Vladas, Stankevičius Edgaras, Smailys Alfredas, Vilkytė Akvilė, Simonaitytė Rasa. The Patello-femoral joint degeneration and the shape of the patella in the population needing an arthroscopic procedure. Medicina. ISSN 1010-660X. 2018, vol. 54, no. 2, p. 1-8.
  5. Kastytis Zubovas. AGN must be very efficient at powering outflows. Monthly notices of the Royal astronomical society. ISSN 0035-8711. 2018, vol. 479, iss. 3, p. 3189-3196.
  6. Nardini Emanuele, Zubovas Kastytis. Multi-phase outflows as probes of AGN accretion history. Monthly notices of the Royal astronomical society. ISSN 0035-8711. 2018, vol. 478, iss. 2, p. 2274-2280.
  7. Nayakshin Sergei, Zubovas Kastytis. Sgr A* envelope explosion and the young stars in the centre of the Milky Way. Monthly notices of the Royal astronomical society. ISSN 0035-8711. 2018, vol. 478, iss. 1, p. 127-131.
  8. Eimantas Ledinauskas, Kastytis Zubovas. Reignited star formation in dwarf galaxies that were quenched during reionization. Astronomy & astrophysics. ISSN 0004-6361. 2018, vol. 615, art. no. A64, p. 1-10.
  9. Stonkutė Rima, Čeponis Marius, Leščinskaitė Alina, Naujalis Rokas, Vansevičius Vladas. Dwarf irregular galaxy Leo A extends even farther, according to HST WFC3 photometry. Astronomy & astrophysics. ISSN 0004-6361. 2018, vol. 614, art. no. A144, p. 1-5.
  10. Jonas Bialopetravičius, Donatas Narbutis, Vladas Vansevičius. Deriving star cluster parameters with convolutional neural networks. I. Age, mass, and size. Astronomy & astrophysics. ISSN 0004-6361. 2019, vol. 621, art. no. A103, p. 1-10.
Elektroninės struktūros teorijos laboratorija
  1. Exarhos Annemarie L., Hopper David A., Grote Richard R., Alkauskas Audrius. Bassett, Lee C. Optical signatures of quantum emitters in suspended hexagonal boron nitride. ACS Nano. ISSN 1936-0851. vol. 11, iss.3 (2017), p. 3328-3336.
  2. Biktagirov T.B., Smirnov A.N., Davydov V.Yu., Doherty M.W., Alkauskas Audrius, Gibson B.C., Soltamov V.A. Strain broadening of the 1042-nm zero-phonon line of the NV center in diamond: a promising spectroscopic tool for defect tomography. Physical review. B. ISSN 2469-9950. vol. 96, iss. 7 (2017), p. art. no. 075205 p. 1-7.
  3. Frodason Y.K., Johansen K.M., Bjørheim T.S., Svensson B.G., Alkauskas Audrius. Zn vacancy as a polaronic hole trap in ZnO. Physical review. B. ISSN 2469-9950. vol. 95, iss. 9 (2017), p. art. no. 094105 p. 1-8.
  4. Lyons John L., Alkauskas Audrius, Janotti A., Van de Walle Chris G. Deep donor state of the copper acceptor as a source of green luminescence in ZnO. Applied physics letters. ISSN 0003-6951. vol. 111, iss. 4 (2017), p. art. no 042101 p. 1-4.
  5. Shen Jimmy-Xuan, Wickramaratne Darshana, Dreyer Cyrus E., Alkauskas Audrius, Young Erin, Speck James S., Van de Walle Chris G. Calcium as a nonradiative recombination center in InGaN. Applied physics express. ISSN 1882-0778. vol. 10, iss. 2 (2017), p. art. no 021001 p. 1-3.
  6. Pfender Matthias, Aslam Nabeel, Simon Patrick, Antonov Denis, Thiering Gergő, Burk Sina, de Oliveira Felipe Fávaro, Denisenko Andrej, Fedder Helmut,Meijer Jan, Garrido Jose A., Gali Adam, Teraji Tokuyuki, Isoya Junichi, Doherty Marcus William, Alkauskas Audrius, Gallo Alejandro, Grüneis Andreas, Neumann Philipp, Wrachtrup Jörg. Protecting a diamond quantum memory by charge state control. Nano Letters. ISSN 1530-6984. eISSN 1530-6992. 2017, vol. 17, Iss. 10, p. 5931-5937.
  7. Frodason Y. K., Johansen K. M., Bjørheim T. S., Svensson B. G., Alkauskas Audrius. Zn vacancy-donor impurity complexes in ZnO. Physical review B. ISSN 2469-9950. 2018, vol. 97, iss. 10, art. no. 104109, p. 1-8.
  8. Weston L., Wickramaratne D., Mackoit-Sinkevičienė Mažena, Alkauskas Audrius, Van de Walle C. G. Native point defects and impurities in hexagonal boron nitride. Physical review B. ISSN 2469-9950. 2018, vol. 97, iss. 21, art. no. 214104, p. 1-13.
  9. Wickramaratne Darshana, Shen Jimmy-Xuan, Alkauskas Audrius, Van de Walle Chris G. Comment on “Comparative study of ab initio nonradiative recombination rate calculations under different formalisms”. Physical review B. ISSN 2469-9950. 2018, vol. 97, iss. 7, art. no. 077301, p. 1-3.
  10. Londero Elisa, Thiering Gergo, Razinkovas Lukas, Gali Adam, Alkauskas Audrius. Vibrational modes of negatively charged silicon-vacancy centers in diamond from ab initio calculations. Physical review B. ISSN 2469- 9950. 2018, Vol. 98, iss. 3, art. no. 035306, p. 1-9.
  11. Dreyer Cyrus E., Alkauskas Audrius, Lyons John L., Janotti Anderson, Van de Walle Chris G. First-principles calculations of point defects for quantum technologies. Annual review of materials research. ISSN 1531-7331. 2018, vol. 48, p. 1-26.
  12. Proscia Nicholas V., Shotan Zav, Jayakumar Harishankar, Reddy Prithvi, Cohen Charles, Dollar Michael, Alkauskas Audrius, Doherty Marcus, Meriles Carlos A., Menon Vinod M. Near-deterministic activation of room-temperature quantum emitters in hexagonal boron nitride. Optica. ISSN 2334-2536. 2018, vol. 5, iss. 9, p. 1128-1134.
  13. Darshana Wickramaratne, Cyrus E. Dreyer, Bartomeu Monserrat, Jimmy-Xuan Shen, John L. Lyons, Audrius Alkauskas, Van de Walle Chris G. Defect identification based on first-principles calculations for deep level transient spectroscopy. Applied physics letters. ISSN 0003-6951.2018, vol. 113, iss. 19, art. no. 192106, p. 1-5.