• Разработка сверхпроводниковых структур с уникальными электромагнитными характеристиками и изучение их физических свойств...

Фистуль Михаил Викторович

Старший научный сотрудник, к. ф.-м. наукПрофессор Научно-Технологического Университета (г. Тэджон, Корея), научный сотрудник Института Фундаментальных Исследований (г. Тэджон, Корея), старший научный сотрудник Кафедры Теоретической физики и квантовых технологий, НИТУ «МИСиС».

E-mail: fistul@tp3.rub.de

Окончил Московский Институт Стали и Сплавов (МИСиС) по кафедре Теоретической физики. Кандидат физико-математических наук: «Эффект Джозефсона в контактах сверхпроводник-полупроводник-сверхпроводник» (МИСиС, 1984 г.). Автор более 87 статей в рецензируемых научных журналах, имеет публикации в таких журналах как Nature (2), Nature Communications (3) и Physical Review Letters (9).

Область научных интересов: Сверхпроводимость, квантовая механика макроскопических систем, эффект Джозефсона, транспорт в системе нанокристаллов, графен, транспорт в низко-размерных системах в присутствии микроволнового излучения.

Учебные курсы для студентов и аспирантов:

      • Интегралы по траекториям с применениями в квантовой механике и статистической физике /2019-Научно-технологический Университет, Тэджон Корея/
      • Физические принципы квантовой информации и макроскопические квантовые явления в сверхпроводящих (Джозефсоновских) системах/2014,2015-НИТУ МИСиС/2017-Институт Фундаментальных Исследований-Тэджон Корея/
      • Макроскопические квантовые явления в сверхпроводящих (Джозефсоновских) системах/2012-НИТУ МИСиС/
      • Квантовый компьютер /2002-2004-Университет Ерланген-Нюренберг (Германия)/
      • Физика мезоскопических систем /2002-2004-Университет Ерланген-Нюренберг (Германия)/
      • Вводный курс «Спинтроника» /2002-2004-Университет Ерланген-Нюренберг (Германия)/
      • Сверхпроводимость /1991, 1996-1997, 2000-2001-МИТХТ; 1995-1996-Университет Пардью (США); 2002-2004-Университет Ерланген-Нюренберг (Германия)/

Наиболее важные результаты:

Резонансное туннелирование сверхпроводящих пар в джозефсоновских контактах с полупроводниковой прослойкой (1982 г.), прыжковая проводимость в тонких аморфных полупроводниковых пленках (1987 г.), критический ток джозефсоновских контактов (слоистых сверхпроводников) с вихрями Абрикосова (1992г.), макроскопические квантовые эффекты джозефсоновских вихрей и пар вихрь-антивихрь (2003г.), макроскопическая кулоновская блокада в решетках джозефсоновских контактов, режим  «супер-изолятора» (2008), фототок в графеновых наноструктурах (2010-2012), переход металл-изолятор в нано-кристаллическом графене (2011), коллективные состояния в решетках кубитов (2014,2018), Андерсоновская локализация в дискретных во времени квантовых блужданиях: линейный и нелинейный режимы (2017-2019).

Наиболее важные публикации (по темам):

Резонансное туннелирование и прыжковая проводимость

      • G. Aslamazov, M.V. Fistul. «Resonant tunneling at the superconductor-semiconductor-superconductor junctions», Sov.Phys.JETP, 56, 666 (1982).
      • V. Tartakovskii, M.V. Fistul, M.E. Raich, I.M. Ruzin «Hopping conductivity of metal-semiconductor-metal contacts» Sov.Phys.Semicond., 21, 500 (1987).

Вихри Абрикосова в Джозефсоновских контактах

      • V.N. Gubankov, M.P. Lisitskii, I.L. Serpuchenko, F.N. Sclokin, M.V. Fistul. «Influence of trapped Abrikosov vortices on the critical current of the Josephson tunnel junction» Supercond.Sci.Technol. 5, 168 (1992).

Магнитные вихри в Джозефсоновских контактах

      • Wallraff, A. Lukashenko, J. Lisenfeld, A. Kemp, M. V. Fistul, Y. Koval, and A. V. Ustinov,»Quantum tunneling and energy level quantization of a Josephson vortex», Nature, 425, 155 (2003).
      • V. Fistul, A. Wallraff, Y. Koval, A. Lukashenko, B. A. Malomed, and A. V. Ustinov, «Quantum dissociation of a vortex-antivortex pair in a long Josephson junction», Phys. Rev. Lett., 91, 25704 (2003).
      • Flach, Y. Zolotaryuk, A. E. Miroshnichenko, and M. V. Fistul, Broken Symmetries and Directed Collective Energy Transport in Spatially Extended Systems, Phys. Rev. Lett. 88, 184101 (2002)

Резонансы Фано в неавтономной системе нелинейных осцилляторов

      • Flach, A. E. Miroshnichenko, V. Fleurov, and M. V. Fistul, Fano Resonances with Discrete Breathers, Phys. Rev. Lett. 90, 084101 (2003)

Фазовые переходы в цепочках связанных Джозефсоновских контактов

      • M. Vinokur, T. I. Baturina, M. V. Fistul, A. Yu. Mironov, M. R. Baklanov, and Ch. Strunk, «Superinsulator and quantum synchronization», Nature 452, 613 (2008).
      • V. Fistul, V.M. Vinokur, and T.I. Baturina, «Collective Cooper-Pair Transport in the Insulating State of Josephson-Junction Arrays», Phys. Rev. Lett. 100, 086805 (2008).

Нелинейный транспорт в графене и других двумерных материалах

      • V. Syzranov, M. V. Fistul, and K. B. Efetov, «Effect of radiation on transport in graphene», Phys. Rev. B  78, 045407 (2008).
      • Turchanin, D. Weber, M. Benfeld, C. Kisielowski, M.V. Fistul, K.B. Efetov, T. Weimann, R. Stosch, A. Gölzhäuser, «Conversion of Self-Assembled Monolayers into Nanocrystalline Graphene: Structure and Electric Transport», ACS Nano, 5 (5), 3896–3904 (2011).
      • M. Kovalev, Wang-Kong Tse, M. V. Fistul, and I. G. Savenko, “Valley Hall Transport of Photon-Dressed Quasiparticles in 2D Dirac Semiconductors”, New J. Phys. 20 083007 (2018)

Электродинамика сверхпроводящих спиральных резонаторов

      • Maleeva, M. V. Fistul, A. Karpov, A. P. Zhuravel, A. Averkin, P. Jung and A. V. Ustinov, Electrodynamics of a ring-shaped spiral resonator, J. Appl. Phys. 115, 064910 (2014)
      • Maleeva, M. V. Fistul, N. N. Abramov, A. S. Averkin, A. Karpov, A. P. Zhuravel and A. V. Ustinov, Electrodynamics of a planar Archimedean spiral resonator, J. Appl. Phys. 118, 033902 (2015)

Электродинамика квантовых метаматериалов (взаимодействующие кубиты, коллективные квантовые явления)

      • Jung, S. Butz, M. Marthaler, M. V. Fistul, J. Leppäkangas, V. P. Koshelets, and A. V. Ustinov, «Multistability and switching in a superconducting metamaterial«, Nat. Comm. 5, 3730 (2014).
      • Volkov and M. V. Fistul, Collective quantum coherent oscillations in a globally coupled array of superconducting qubits, Phys. Rev. B 89, 054507 (2014)
      • V. Fistul, “Quantum synchronization in disordered superconducting metamaterials”, Scientific Reports 7, 43657 (2017)
      • Shulga, P. Yang, G. P. Feodorov, M. V. Fistul, M. Vaides, A. V. Ustinov, «Observation of the collective mode in the array of transmon-qubits”, JETP Letters , 105, 38 (2017).
      • V. Shulga, E. Il’ichev, M. V. Fistul, I. S. Besedin, S. Butz, O. V. Astafiev, U. Huebner and A. V. Ustinov, «Magnetically induced transparency of a quantum metamaterial composed of twin flux qubits«, Nat. Comm. 9, 150 (2018)

Свойства фотонных мод в квантовых метаматериалах

      • I. Mukhin and M. V. Fistul, Generation of non-classical photon states in superconducting quantum metamaterials, Supercond. Sci. Technol. 26, 084003 (2013)
      • A. Iontsev, S. I. Mukhin, and M. V. Fistul, “Double resonance response of a superconducting quantum metamaterial: manifestation of non-classical states of photons”, Phys. Rev. B 94, 174510 (2016).
      • Maleeva, L. Grünhaupt, T. Klein, F. Levy-Bertrand, O. Dupré, M. Calvo, F. Valenti, P. Winkel, F. Friedrich, W. Wernsdorfer, A. V. Ustinov, H. Rotzinger, A. Monfardini, M. V. Fistul, and I. M. Pop, „Circuit Quantum Electrodynamics of Granular Aluminum Resonators“, Nature Communications, 9 3889 (2018).

Случайные квантовые блуждания: линейный и нелинейный режимы

      • Vakulchyk, M. V. Fistul, P. Qin, and S. Flach, “Anderson localization in generalized discrete time quantum walks”, Phys. Rev. B, 96, 144204  ( 2017).
      • Ihor Vakulchyk, Mikhail V. Fistul, and Sergej Flach, “Wave Packet Spreading with Disordered Nonlinear Discrete-Time Quantum Walks”, Phys. Rev. Lett. 122, 040501 (2019).

Фрустрированные решетки взаимодействующих Джозефсоновских контактов

      • Andreanov and M. V. Fistul, “Resonant frequencies and spatial correlations in frustrated arrays of Josephson type nonlinear oscillators”, J. Phys. A: Math. Theor. 52, 105101 (2019)

Учебная литература:

      • Физика за рубежом. 1988. Серия Б (Преподавание): Сборник статей. Пер. с англ.-М.: Мир, 1988.
      • Ганин В.В., Ганина Н.В., Фистуль М.В. (Ред.). Мир физики. Книга 1. Механика. Хрестоматия — М.: изд. Российского открытого института, 1992.

  

Участие в НИР, грантах, разработках:

      • Руководитель проекта Российского научного фонда и Немецкого научно-исследовательского сообщества (DFG) «Квантовая динамика Джозефсоновских вихрей» (2019-2021 гг.).
      • Основной исполнитель проекта Российского научного фонда «Квантовые метаматериалы на основе сверхпроводниковых кубитов» (2016-2020 гг.)
      • Основной исполнитель проекта «Коллективные свойства квантовой материи: сверхпроводимость и связанные явления» в рамках программы повышения конкурентоспособности НИТУ «МИСиС» среди ведущих научно-образовательных центров.
      • Приглашенный исследователь (руководитель проекта) «Теоретические исследования физических принципов квантовой синхронизации в системе взаимодействующих Джозефсоновских контактов» (2012-2013 гг.)
      • Исполнитель Мегагранта «Сверхпроводящие метаматериалы» (2011-2015 гг.)
      • Основной исполнитель проекта в рамках программы «Графен» (2011-2016, Герма
      • ния).
      • Организатор международной конференции: QEAN Workshop “Квантовые эффекты в системах нанокристаллов«, Центр им. Лоренца, Лейден (Голландия) (2007 г.)
      • Основной исполнитель гранта по программе «Магнитные системы: спиновые структуры и спиновый транспорт» (2004-2010 гг., Германия)

 

Исполнитель международных грантов:

      •  2004-2009 European Science Foundation-Network AQDJJ: Arrays of Quantum Dots and Josephson Junctions
      • 2000-2003 Европейский проект «LOCNET» (Localization by nonlinearity and spatial discreteness, and energy transfer, in crystals, biomolecules and Josephson arrays)
      • 1999-2000 Проект: Investigation of macroscopic quantum states of Josephson fluxons (Germany)
      • 1991-1997 Superconducting MIDWEST Consortium (Пардью Университет, США), Главный исполнитель: 1989-1991 Грант АН СССР «Высокотемпературная сверхпроводимость»

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ