НОЦ БФУ им. Канта: Функциональные Наноматериалы

НОЦ «Функциональные наноматериалы» БФУ им. И. Канта ведет работы в междисциплинарной области науки и техники, занимаясь изучением свойств материалов и разработкой устройств с базовыми структурными элементами, размер которых составляет несколько десятков нанометров.

В основе качественно новых достижений в научно-технических разработках на наноуровне лежит использование новых, ранее неизвестных свойств и функциональных возможностей материальных систем при переходе к наномасштабам.

Цель НОЦ

Создание комплекса по формированию нанотехнологической продукции широкого профиля: начиная от НИРовских задач материаловедения по разработке принципиально новых материалов для наноэлектроники и спинтроники и заканчивая НИОКТР по исследованию материалов разработке упрочняющих покрытий для различных видов промышленности (строительная, металлургическая, фармацевтическая и т.д.)

В состав НОЦ Функциональные наноматериалы входят три отдельные научно-исследовательские структуры

Лаборатория сложных оксидов

Лаборатория сильно коррелированных электронных систем
Тяжелые фермионы, редкоземельный магнетизм, промежуточная валентность, нейтронная спектроскопия, магнитные и решеточные возбуждения в твердых телах; магнитные свойства систем с синглетным основным состоянием; эффекты кристаллического электрического поля; структурные фазовые переходы с коллапсом электронных оболочек; рентгеноструктурные исследования, синхротронная спектроскопия валентных состояний, зонные магнетики, системы с волнами спиновой плотности, квадрупольное упорядочение в 4f электронных системах; фундаментальные проблемы актинидов, изучение особенностей 5f-электронных систем, физика высоких давлений, приборы и методы для нейтронного рассеяния.

Лаборатория сильно коррелированных электронных систем

Тяжелые фермионы, редкоземельный магнетизм, промежуточная валентность, нейтронная спектроскопия, магнитные и решеточные возбуждения в твердых телах; магнитные свойства систем с синглетным основным состоянием; эффекты кристаллического электрического поля; структурные фазовые переходы с коллапсом электронных оболочек; рентгеноструктурные исследования, синхротронная спектроскопия валентных состояний, зонные магнетики, системы с волнами спиновой плотности, квадрупольное упорядочение в 4f электронных системах; фундаментальные проблемы актинидов, изучение особенностей 5f-электронных систем, физика высоких давлений, приборы и методы для нейтронного рассеяния.

Сектор ионно-пучковых технологий

Сердцем Сектора ионно-пучковых технологий является ускоритель HVEE-2500 на базе генератора Ван де Граафа. Установка, собранная учеными и инженерами БФУ им. И. Канта предназначена для разгона малых частиц — от протонов, до ионов тяжелых металлов. Ионная имплантация путем легирования образцов позволяет менять некоторые поверхностные свойства металлических изделий — такие как твердость, коррозионная стойкость, износоустойчивость и др., а также создавать новые виды полупроводникых структур. Она напоминает известный во всем мире адронный коллайдер, только размерами гораздо меньше.

Это камера, где методами обратного резерфордовского рассеяния можно исследовать химический состав создаваемых материалов и образцов, а также некоторые их физические свойства. До запуска на базе БФУ данного прибора все исследования методом RBS приходилось проводить в Москве, в НИЯФ МГУ.

Ускоритель HVEE-2500 на базе генератора Ван де Граафа (генератора высокого напряжения, принцип действия которого основан на электризации движущейся диэлектрической ленты) в базовой комплектации имеет две основных линии.

RBS (резерфордовское обратное рассеяние)

ИИ (ионная имплантация)

Основное направление — неразрушающее излучение. Теперь, чтобы узнать состав исследуемого образца, ученым не придется распиливать его на части, достаточно будет облучить его малым пучком ионов.

Позволяет менять некоторые поверхностные свойства металлических изделий — такие, как твердость, коррозионная стойкость, износоустойчивость и др. путем легирования образцов, а также создавать в полупроводниках p-n переходы, гетеропереходы, низкоомные контакты.

При разработке, создании и практическом применении наноматериалов необходим междисциплинарный подход. Эффективность разработок перспективных наноструктурированных материалов, наряду с развитием методов их синтеза, в значительной мере определяется набором методов диагностики наноструктур.

Подробнее
Согласно известному закону Мура, плотность элементов на кристалле должны удваиваться каждые 2 года. Выполнение этой эмпирической закономерности не достигается простым масштабированием размеров элементов, а, как правило, для этого требуется серьезный технологический прорыв. В первую очередь это связано с различными механизмами дефектообразования в формируемых структурах при их масштабировании и необходимости проведения комплексных экспериментальных исследований с повышенными требованиями к применяемым методикам для формирования и исследования структур, и дальнейшего устранения паразитных эффектов в исследуемых структурах. Необходимым условием получения значимых научных результатов и развития кооперации с ведущими мировыми научными и исследовательскими центрами является использование передовой исследовательской и экспериментальной базы, основу которой может составлять созданный в НОЦ «Функциональные наноматериалы» БФУ им. И. Канта уникальный набор научных и лабораторных установок.

Подробнее

Сотрудники