Центр диагностики наноматериалов и наноструктур

Центр диагностики наноматериалов и наноструктур – это мегалаборатория, которая работает на базе Института перспективных технологий и индустриального программирования. Лаборатория предоставляет возможность для образовательного процесса, включая практическую подготовку студентов и аспирантов по различным направлениям нанотехнологий и материаловедения, физики твёрдого тела и приборостроения. Также она используется для проведения исследовательских и производственных проектов в области диагностики наноматериалов и создания наноструктур.

Направления деятельности

• Исследование и создание тонкоплёночных покрытий с использованием магнетронного напыления
• Структурный анализ материалов методом рентгеновской дифрактометрии
• Изучение оптических свойств материалов с помощью эллипсометрии
• Исследование поверхности материалов атомно-силовой микроскопией
• Микроскопический анализ наноструктур с использованием сканирующей электронной микроскопии
• Исследование взаимодействия материалов с высокомощным фемтосекундным лазерным излучением

Для работы в лаборатории имеется всё необходимое оборудование

• Установка для магнетронного напыления тонких плёнок — используется для создания тонкоплёночных покрытий с заданными свойствами. Позволяет контролировать толщину слоя, химический состав и кристаллическую структуру осаждаемых материалов.
• Дифрактометр — применяется для анализа кристаллической структуры материалов с использованием рентгеновской дифракции. Позволяет измерять параметры кристаллической решётки, фазовый состав и текстуру образцов.
• Эллипсометр — используется для измерения оптических характеристик тонких плёнок, таких как толщина и показатель преломления. Позволяет анализировать многослойные покрытия и определять их оптические параметры.
• Класс с атомно-силовыми микроскопами — предназначен для исследования поверхности материалов на нанометровом уровне. Позволяет получать высокоточные изображения топографии поверхности и проводить измерения механических свойств.
• Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) — применяется для получения изображений с высоким разрешением поверхности материалов, а также для анализа химического состава с использованием энергодисперсионной спектроскопии.
• Фемтосекундная лазерная система высокой мощности (средняя мощность импульса 7 Вт) — предназначена для проведения экспериментов по лазерной абляции, спектроскопии и созданию наноструктур с высокой точностью. Позволяет исследовать динамические процессы на ультракоротких временных масштабах.

Иное оборудование

• Установка для магнетронного напыления тонких плёнок VacCoat DST3
• Дифрактометр ДРОН-7 для структурного анализа материалов
• Эллипсометр ЛЭФ-777 для измерения оптических свойств
• Класс с атомно-силовыми микроскопами NT-MDT для изучения поверхности материалов
• Сканирующий электронный микроскоп Jeol для анализа наноструктур
• Фемтосекундная лазерная система высокой мощности от Avesta с импульсной мощностью 7 Вт для исследования материалов под воздействием лазерного излучения

Структура центра

• Лаборатория «Фемтосекундная оптика для нанотехнологий»
• Лаборатория «Сверхбыстрая динамика ферроиков»
• Лаборатория физики для нейроморфных вычислений

Научная база центра

Под руководством академика РАН Александра Сергеевича Сигова, профессора Елены Дмитриевны Мишиной, профессора РАН Александра Павловича Пятакова центр занимается передовыми исследованиями в области сегнетоэлектрических, мультиферроидных и магнитных материалов.

Цель коллектива — разработка высокоскоростных устройств для будущих квантовых компьютеров и технологий на основе фемтосекундного управления. В центре разрабатывают методы контроля терагерцового излучения, создают новые принципы работы электронных устройств и применяют передовые технологии для быстрого управления информацией.

Команда, состоящая из студентов, аспирантов и ведущих учёных, интегрирует результаты фундаментальных исследований в реальные прикладные проекты. На базе центра студентам предлагают уникальную возможность с первых дней обучения погружаться в исследования, применять фемтосекундные лазеры и использовать методы атомно-силовой и нелинейной микроскопии. Студенты изучают физику ферроиков, принимают участие в междисциплинарных проектах и развивают подходы к созданию энергоэффективных устройств для электроники и вычислительных систем будущего.

Результаты обучения на базе центра

В центре создана среда, где студенты и молодые исследователи могут реализовать свои амбиции и участвовать в разработке технологий будущего.

Регулярное участие в российских и международных конференциях и публикации научных статей помогают студентам развивать свои профессиональные навыки и расширять научные связи. К окончанию обучения многие студенты уже имеют публикации, а их дипломные работы часто отмечаются высокими оценками и призами. Благодаря накопленному опыту выпускники легко поступают в аспирантуру и начинают успешную научную карьеру.

Выпускники занимают ведущие позиции в научных и промышленных кругах, работая в таких компаниях, как ASML, IOGPhotonics, AVEVA, MalvernPanalytical, Microsistemy, Panasonic и других. Каждый из них имеет кандидатскую степень и продолжает вносить значительный вклад в развитие науки и технологий.