Новые технологии рождаются в МГУ

2 апреля 2016

Фото: Редкие земли

Физический факультет МГУ — крупнейший факультет главного вуза России. Здесь ведутся прикладные и фундаментальные исследования в различных отраслях физики, а также на стыке научных отраслей — в области медицинской физики, биофизики, геофизики, астрономии и т. д. О перспективных направлениях научных исследований на факультете мы беседовали с деканом физфака Николаем Сысоевым.

Сысоев Николай Николаевич декан физического факультета МГУ. Окончил машиностроительный факультет МВТУ им. Н.Э. Баумана (1972). С 1972 года работает на физическом факультете МГУ. Область научных интересов — молекулярная физика, физическая гидро- и газодинамика, физика горения и взрыва. Доктор физ.-мат. наук, профессор, зав. кафедрой молекулярной физики. Директор Центра гидрофизических исследований физического факультета.
Декан физического факультета МГУ с 2011 года. Член двух диссертационных советов при МГУ. Член Совета директоров научного парка МГУ.
Советник министра Минпромнауки РФ (2001–2002). Председатель комиссии Ученого совета МГУ по научным вопросам. Член Экспертного совета ВПК при Правительстве РФ с 2013 года.

Физический факультет — самый большой факультет Московского университета. У нас 2500 студентов и аспирантов и 1800 сотрудников, 40 кафедр, объединенных в 6 отделений, 7 научно-образовательных центров. Здесь представлены все возможные направления физи-ки — от экологии до ядерной и атомной физики. Благодаря программе развития МГУ факультет оснащен научным оборудованием не хуже европейских университетов. Поэтому мы можем решать комплексные междисциплинарные задачи, которые не под силу многим другим организациям. Но главное достояние физического факультета — это люди. В одной из газетных публикаций физический факультет МГУ был назван факультетом Нобелевских лауреатов. Действительно, восемь из двенадцати Нобелевских лауреатов по физике работали на физическом факультете. В настоящее время на факультете сложилась своя, присущая именно университету школа подготовки научных кадров, основой которой является привлечение молодежи к научным исследованиям. Кроме базовых теоретических знаний, мы даем нашим студентам дополнительные инженерные знания, чтобы они могли сами внедрять свои разработки. Сейчас начинается реализация проекта Научно- технологической долины МГУ, и там тоже будут учтены интересы физического факультета в части технологического оборудования, необходимого для создания опытных технологий и промышленного внедрения разработок факультета. Мы уже сейчас довольно успешно работаем по различным тематикам, в том числе выполняем оборонные заказы. В лабораториях факультета разрабатывается целая серия импортозамещающей продукции. Так, например, в области электроники созданы приборы, по своим параметрам превосходящие западные аналоги. Опытные партии этих приборов стоят в разы ниже, чем подобные западные приборы.

Расскажите немного о себе. Как вы пришли в МГУ?

Родился я во Владимире. Мой отец москвич, а мама — из Владимира. Они познакомились до войны в институте, где учились. После фронта отец приехал во Владимир, где они поженились и через год родился я. После школы я пять лет учился в Высшем военном училище ракетных войск стратегического назначения.

Почему вы решили пойти учиться туда?

После полета Гагарина, других космических запусков у нас был такой порыв, интерес к новой технике. В военное училище конкурс был человек десять на место. В военном училище не защитил только диплом, так как у меня была травма руки и меня по здоровью комиссовали. И я поступил на 3-й курс МВТУ им. Баумана, на машиностроительный факультет, который закончил в 1972 году. Учился я на кафедре, которая в настоящее время называется «Высокоточные системы». Там я занимался физическими процессами в области физики взрыва, у нас была совместная работа с физическим факультетом МГУ — исследовали сверхзвуковые течения. И я как дипломник участвовал в этих работах. А после защиты диплома мне предложили работу на физфаке инженером. В МГУ я защитил кандидатскую, потом докторскую. Так и работаю здесь с 1972 года.
Довольно долго я работал на должности замдекана по науке, а потом ректор МГУ В.А. Садовничий меня вызвал и предложил баллотироваться на место декана. Своим учителем я считаю профессора Фурсова Василия Степановича, который 35 лет возглавлял физфак МГУ. Это выдающийся советский ученый-ядерщик, участник советской программы по созданию ядерного оружия, трижды лауреат Сталинской премии. Начинал он еще с С.И. Вавиловым. А на должность декана физического факультета был назначен в 1954 году специальным решением ЦК КПСС. Это говорит о том, какую важность для государства имела задача подготовки студентов-физиков.
Сейчас мы набираем каждый год 430 человек, шесть лет учим. За эти годы примерно 100 человек отчисляем, потому что учиться на факультете сложно. Но при этом примерно 100 человек каждый год заканчивают факультет с красным дипломом. Представляете, физфак окончить с красным дипломом? Я всегда сам удивляюсь. Вообще-то многие студенты к концу учебы уже имеют публикации в ведущих отечественных и зарубежных журналах.

И девушек много, что удивительно! Мне всегда казалось, что это мужской факультет.

Где-то 25% у нас девушек, которые довольно хорошо учатся.

И что, за отличниками охотятся какие-то крупные корпорации?

Конечно, спрос на выпускников физического факультета и в России, и во всем мире очень большой. В ведущих научных и образовательных организациях наши выпускники занимают лидирующие позиции. И в компаниях западных успешно работают, хотя мы всегда стараемся оставлять наших выпускников в России.
В МГУ есть Центр развития образования, науки и технологий в области обороны и обеспечения безопасности государства, в научно-технический совет которого входят многие главные конструкторы оборонных предприятий. Научным руководителем Центра является академик РАН Ю.М. Михайлов.
Факультет сейчас в рамках центра занимается фундаментальными исследованиями в области обороны. Вся «оборонка» основывается на фундаментальных исследованиях в области физики. Но это не значит, что все физические открытия используются только в «оборонке». Так бы у нас не было ни радио, ни телевидения.

А есть у студентов понимание, что в оборонную отрасль идти интересно и выгодно?

Это вопрос государственной политики. Конечно, таких ребят надо поддерживать и оставлять в России. Хотя у нас все не так плохо. Ребята, которые остаются в стране и работают, получают и хорошие зарплаты, и с жильем им помогают. Как я уже говорил, каждый год мы выпускаем 100 человек с красными дипломами. Возьмите, создайте им условия и посадите не старшим инженером, а рядом с главным конструктором. И через год у вас будет главный конструктор — это я вам гарантирую. У ребят прекрасное образование, и они умеют трудиться. Многие после окончания физфака идут в аспирантуру.

Если бы можно было загадать что-то на будущее что бы вы пожелали физическому факультету?

Главная задача физфака — готовить квалифицированные кадры. В свое время декан физического факультета назначался решением ЦК КПСС. А сейчас в школе физика — не основной предмет. Законы физики лежат в основе понимания всего живого и неживого. Поэтому прежде всего хотелось бы, чтобы физика вошла в перечень обязательных предметов средней школы. Необходимо вернуться к системе образования в области физики, существовавшей в советское время. Физика вместе с математикой ставят людям системное мышление. Поэтому наши выпускники могут успешно работать в экономике, в банках. К примеру, Олег Дерипаска окончил с отличием наш факультет.

Нет ли у вас ощущения, что человечество в настоящий момент находится на пороге какого-то прорыва — научного, технологического, философского, духовного, а все нынешние международные события как будто бы "пытаются" этому помешать?

Фундаментальная наука развивается независимо от всех этих событий, ее остановить нельзя. Делаются и практические внедрения. Создан Центр развития образования, науки и технологий в области обороны и обеспечения безопасности государства. Он тоже помогает практическим внедрениям. И в декабре 2014 года мы получили Премию Правительства РФ в области науки и техники. Центр объединяет достижения естественно-научных факультетов МГУ.

Станет ли на ваш взгляд, технологическая долина МГУ тем самым связующим звеном между фундаментальной наукой и производством?

Конечно. Мы делаем новые материалы, работаем в области плазменной аэродинамики, газовой динамики, физики взрыва, в области электроники, оптики, спектроскопии, системы космической связи и многое другое. Особенно актуальны сейчас разработки в области электронных систем: сверхскоростная беспроводная связь, обеспечивающая скорость передачи информации 20 Гбит/сек на расстояние до 25 км. Причем работают ниже уровня шумов, что затрудняет перехват этой информации. Для примера, лучшие аналогичные западные системы обеспечивают передачу на расстояние до 8 км со скоростью 1–2 Гбит/сек. Эти системы будут применяться «Ростелекомом». Что касается импортозамещения, то тут у нас целый перечень перспективных разработок для радиоэлектронных контрольно-измерительных систем, систем беспроводной связи, антенн, сверхширокополосных систем управления беспилотными летательными аппаратами нового поколения.

А где будут создаваться опытные образцы этих новинок?

Вот как раз в Научно-технологической долине МГУ они и будут создаваться. И не только сами образцы, но и вся документация, необходимая для их производства в промышленном масштабе. Продуктом Научно-технологической долины будут готовые промышленные технологии для российской промышленности.

Кем будет определяться перечень приоритетных направлений для технологической долины? Ведь на сегодняшний день в России, пожалуй, самой высокотехнологичной отраслью промышленности является ВПК. Не станет ли ВПК единственным заказчиком?

Я думаю, что фундаментальные исследования, проводимые на физическом факультете, использует не только ВПК, но и другие отрасли. Например, нами разработаны новые магнитные материалы на основе редкоземельных элементов. Если сделать кольцо из обычных магнитных материалов, то внутри этого кольца напряженность магнитного поля будет равна нулю. А внутри кольцевого редкоземельного магнита мы сами определяем направление вектора напряженности. Поэтому напряженность магнитного поля в центре этого кольца максимальна. В результате, если в обычном электродвигателе электромагнитные катушки заменить на такие магниты, двигатель становится в шесть раз легче, а КПД повышается на 20%, достигая 95%! Благодаря этому двигатель совсем не греется, работает бесшумно, а одной зарядки аккумулятора хватает на длительное время. К тому же приборы и оборудование с такими двигателями могут работать во влажной среде и даже под водой. Это же революция в двигателестроении! И это мы сделали сами, без всякого заказчика. А дальше это надо передавать в бизнес. Двигатель, кстати, был представлен в 2015 году на Международной выставке промышленного оборудования, технологий и материалов в Ганновере. А приоритетами для Научно-технологической долины, конечно, будет развитие перспективных технологий.

Можете перечислить что-то из таких технологий?

Это и те самые двигатели с редкоземельными магнитами, технологии квантовой связи, высокоскоростная беспроводная связь, магнитные и полупроводниковые материалы, технологии в области микроэлектроники, технологии плазменной аэродинамики, терагерцовые технологии, технологии в области физики взрыва. Планируются не какие-то отдельные проекты, а целые направления, связанные с микроэлектроникой, распространением радиоволн в различных средах, фотоникой и т. д.

СОТРУДНИКИ ФАКУЛЬТЕТА О НОВЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ФИЗФАКА МГУ

КВАНТОВАЯ СВЯЗЬ И КРИПТОГРАФИЯ ОБЕСПЕЧАТ БЕЗОПАСНУЮ ПЕРЕДАЧУ ДАННЫХ

Сергей Кулик, профессор
Лаборатория Квантовых оптических технологий

Основные направления работы лаборатории: исследования и разработки в области квантовых технологий с упором на оптические состояния. Это прежде всего создание протоколов и оборудования для обеспечения защищенной квантовой связи. Квантовая криптография — совершенно новое направление, обеспечивающее абсолютно защищенную связь между легитимными пользователями. Это означает, что секретность передачи данных гарантируется не какими-то техническими возможностями или возможностями людей, а только законами природы. Если лет 20 назад это было только в проектах, то сейчас уже создана конкретная аппаратура. Есть четыре компании, которые производят эту аппаратуру на коммерческой основе, — в Швейцарии, во Франции, в Японии и в США. Но к этим зарубежным коммерческим системам есть ряд вопросов, а детальные исследования показывают, что они не являются абсолютно защищенными.

А когда это будет доступно для массового потребителя и как это будет выглядеть?
На массовом уровне это, скорее всего, будет в первую очередь реализовано для банковских карт. Информация, считываемая с них, например, банкоматом, будет абсолютно защищена, что должно обеспечить защиту данных самого счета от постороннего доступа. Если вы знаете, исследования в области квантовой связи начались с такого понятия — «квантовые деньги». Американский ученый Стефан Визнер в 1960-х годах предложил разработать банкноты нового поколения, у которых в качестве основной системы защиты от подделки применяется квантовая криптография. Визнер предлагал вмонтировать в каждую банкноту квантовый чип. Такую банкноту невозможно было бы подделать, так как для этого нужно было бы вторгнуться в состояние атома, разрушив его таким образом. Это хорошая иллюстрация действия законов квантовой механики на бытовом уровне.

Нет ли риска в том, что за рубежом это направление уже имеет коммерческое использование и в повседневной жизни опять будут только западные разработки?
Нет. Поверьте, наши разработки очень хорошего уровня. Это технологии будущего. То, что мы делаем для «оборонки», по уровню гораздо выше, чем то, что сейчас имеет коммерческое использование. Если возникнет потребность в импортозамещении для этой отрасли, мы готовы предоставить технологии изготовления коммерческих устройств. Основа есть, а для изготовления массовой продукции нужны инвестиции. Системы квантовой связи и квантовой криптографии обеспечивают совершенно новый, беспрецедентно высокий уровень безопасности. Те системы безопасной связи, которые используются соответствующими службами сейчас, полностью обеспечивают защиту. Но мы работаем на будущее.

ОПТИЧЕСКИМ ПИНЦЕТОМ МОЖНО "СХВАТИТЬ НЕ ТОЛЬКО ЭРИТРОЦИТЫ, НО И ОДИНОЧНЫЕ АТОМЫ

Расскажите, как оптические пинцеты могут использоваться в биомедицинских исследованиях?
Лазерные (оптические) пинцеты позволяют манипулировать микрообъектами в жидкости с помощью лазерного излучения. Когда мы сильно фокусируем свет в жидкости, создается определенная сила, обусловленная давлением света, позволяющая захватывать объекты. Например, лазерным пинцетом можно «схватить» эритроцит крови, не повредив его, и изолировать его от окружения, от подложек, а затем изучать его движения без всяких паразитных эффектов.
Мы можем «схватить» за краешки два эритроцита и смотреть, как они взаимодействуют, изучая процесс агрегации эритроцитов, являющийся определяющим для процесса здорового кровообращения. Дело в том, что, передвигаясь по большим сосудам, эритроциты собираются, агрегируют в большие скопления. Потом, когда они доходят до капилляров, чтобы донести кислород до периферических частей организма, они рассоединяются. Отдав кислород тканям, эритроциты снова агрегируют, собираясь в венозную кровь. Таким образом организм экономит массу энергии. Нарушение этого процесса агрегации-дезагрегации, связанное с изменением сил взаимодействия между эритроцитами, приводит к возникновению патологий, болезней, таких как системная красная волчанка. С помощью оптического пинцета можно эти взаимодействия изучать, причем не на статистическом уровне, как это делается в медицинских анализах, а на двух реальных, отдельно взятых эритроцитах in vivo.
Можно посмотреть, как сила агрегации зависит от химического состава окружения и т. д. Почти все члены лаборатории сдавали кровь для этих экспериментов. У нас есть сотрудничество с медицинскими центрами, где мы можем для сравнения взять кровь больных системной красной волчанкой.

Влияют ли результаты ваших экспериментов на теоретические выводы?
Интересные выводы получаются тогда, когда мы видим в эксперименте то, что выглядит не так, как раньше казалось. Например, с теми же самыми эритроцитами — с помощью проведенных экспериментов нам удалось опровергнуть длительное время существовавшее представление о механизме агрегации. Оказывается, эритроциты, напоминающие по форме плоские «тарелочки», подходят сначала друг к другу торцами, сдвигаются и потом только слепляются вместе. То есть на разных этапах агрегации действуют разные физические и химические силы. До этого существовали две гипотезы механизмов агрегации. Нам удалось экспериментально показать, что ни та, ни другая не верны, и мы предложили третий механизм, при котором эритроциты агрегируют неким комбинированным образом, и в этом участвуют еще специфические рецепторные силы, действующие за счет белков, присутствующих в мембране самого эритроцита.

А это можно будет потом как-то использовать?
Конечно. В том числе для создания медицинских препаратов. Все эти исследования носят непосредственно прикладной характер. И мы на нашем оборудовании можем проверить, как различные препараты влияют на агрегацию эритроцитов.

Станислав Страупе,
старший научный сотрудник
Лаборатория квантовых оптических технологий

Возникает вопрос — насколько малые объекты может такой оптический пинцет захватывать? Оказывается, что предела нет практически, вплоть до одиночных атомов. Но делать это надо, естественно, в сверхвысоком вакууме. У нас есть специальная вакуумная камера, давление в которой примерно на 10 порядков меньше атмосферного. При таком давлении атомы между собой практически не сталкиваются, а длина пробега составляет километры. В этой камере мы формируем специально созданными лазерными пучками облако холодных атомов. Мы это облако дополнительно охлаждаем до температуры, близкой к абсолютному нулю. Скорости движения атомов при этом составляют первые сантиметры в секунду, и мы можем оптическим пинцетом выхватывать из этого облака одиночные атомы и удерживать их несколько секунд. Дальше эти атомы можно использовать как элементарные ячейки для квантовой логики. Так, при создании квантовых компьютеров один из подходов заключается в том, чтобы создать массив из таких одиночных атомов и их энергетические уровни использовать как единицы кодирования информации.

КВАНТОВЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ ПОМОГУТ СОЗДАТЬ НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Сергей Кулик, профессор
Лаборатория квантовых оптических технологий

Используя фотонные чипы, обеспечивающие сверхскоростную передачу информации, можно создать принципиально новый тип вычислительных машин — квантовые компьютеры, которые позволят решать задачи, недоступные даже самым мощным современным суперкомпьютерам.
В нашей лаборатории создаются объекты, которые являются прототипами устройств для квантовых вычислений. Для этого берется кусок простого предметного стекла, просто толстого, и облучается фокусированным лучом лазерного света. Интенсивность этого луча настолько велика, что вещество локально разрушается, а в зоне дефекта изменяются его оптические свойства. Таким образом мы «рисуем» внутреннюю микроструктуру, образованную линиями толщиной несколько микрон. Можно так подобрать параметры излучения, что внутри вещества будет «нарисован» трехмерный волновод. Из таких оптических чипов — кусочков объемных волноводов, а также светоделителей и интерферометров можно собрать прототип квантового компьютера при условии, что на вход будет подаваться не обычный свет, а его специальные состояния — однофотонное, двухфотонное, трехфотонное и т. д. Пока мы умеем хорошо готовить одно- и двухфотонные состояния. Мы собираемся через год сделать 10-фотонное состояние, и этого будет вполне достаточно, чтобы создать квантовый компьютер, способный моделировать специальные свойства вещества.

А где изготавливаются эти оптические чипы?
Здесь же, на установке фемтосекундной лазерной печати. Эта установка сама по себе уникальная и разработана у нас, на физическом факультете. Она позволяет на длине несколько сантиметров держать точность 50 нм. Чтобы обеспечить такую точность, в установке используются воздушные подшипники. При механическом перемещении такую точность обеспечить невозможно, поэтому внутри установки всё висит в воздухе, на пневмоопорах. Главный компонент установки — сверхстабильный объемный интерферометр.

А как будут выглядеть эти квантовые компьютеры и когда они уже появятся?
Выглядеть они будут примерно так же, как выглядят сейчас в нашей лаборатории. Здесь сейчас стоят счетчики фотонов. Далее будет создан алгоритм взаимного обмена данными между этими счетчиками-ловушками. Они будут между собой взаимодействовать, обмениваясь информацией, формируя регистр данных.
Когда будут созданы первые квантовые компьютеры? Может быть, лет через десять. Но надо понимать, что квантовые компьютеры это не альтернатива нынешним ноутбукам. Они будут использоваться для узкоспециализированных задач, например, для моделирования физических систем, создания новых материалов с помощью квантовой химии, для расчета сложных высокомолекулярных соединений и других задач, связанных с обработкой огромных массивов информации.
Одна из важнейших задач материаловедения — создание новых материалов с заданными свойствами, композитных материалов и т. д. Для расчета структуры вещества таких материалов, понимания, как молекулы вещества будут взаимодействовать друг с другом, нужны сверхмощные компьютеры. А такие новые материалы позволят создавать совершенно
новую технику. И не только технику, но и биологические ткани.

Татьяна Долгова,
старший научный сотрудник
Лаборатория нанооптики и метаматериалов

Метаматериалы — сейчас это очень активно развивающаяся область. Это такие искусственные материалы, которые получаются в результате структурирования обычных материалов, что приводит к появлению у них совершенно других физических свойств, в частности оптических. Если мы сделаем из привычных веществ — кремния, оксида кремния — наноструктуры, в которых будет конфигурационный резонанс на наноуровне, то окажется, что они совершенно по-другому взаимодействуют со светом.
Например, по-другому рассеивают, по-другому преломляют, появляются даже эффекты, которые не встречаются в природе. И это выводит нас на разные применения этих эффектов в процессах обработки оптических сигналов на наноуровнях — ускорении расчетов, изготовлении оптических чипов, способных передавать и обрабатывать свет с большими скоростями на очень маленьких расстояниях. С метаматериалами мы работаем в нашей лаборатории с помощью сверхбыстрых фемтосекундных лазеров, позволяющих различить сверхбыстрые оптические эффекты.

НАНОКРИСТАЛЛЫ ДЛЯ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ

Александр Павликов, старший преподаватель
Лаборатория инфракрасной и рамановской спектрскопии

Элементы современных солнечных батарей в основном состоят из пластин аморфного кремния. Монокристаллические пластины тоже используются, но они очень дорогие, хотя и значительно эффективнее. Существует предположение, что добавление небольшого количества нанокристаллов в аморфный кремний может увеличить эффективность солнечных элементов. Такой материал называют иногда «протокристаллический кремний». К тому же такие пластины легко утилизировать.
В нашей лаборатории мы изучаем свойства этих нанокристаллов, измеряя спектр комбинационного рассеяния света в твердотельных наноструктурах, который позволяет идентифицировать саму структуру, а по набору характерных линий определить, что это за соединение. По модификации этих линий, по сдвигу их положения можно делать выводы и о характере физических явлений, происходящих в этих наноструктурах. Только что нами закончены эксперименты по исследованию степени кристалличности образцов аморфного кремния. Эти образцы были модифицированы с помощью мощного лазерного излучения, в результате чего внутри образцов образовались нанокристаллы кремния. Сложность заключается в том, что наши объекты исследования очень капризные. Возбуждающее излучение может привести к дополнительному нагреву этих наноструктур и нехарактерному сдвигу линий спектра, не связанному с квантоворазмерными эффектами, а являющемуся следствием лазероиндуцированного наведенного эффекта. Этот эффект, вызванный самим возбуждающим излучением, можно подавить, вводя ослабляющие фильтры. Именно разработке подобной технологии и было посвящено последнее исследование нашей лаборатории.

ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП НЕ ТОЛЬКО ИЗУЧАЕТ, НО И СОЗДАЕТ НАНОСТРУКТУРЫ

Вячеслав Дубровинский
Лаборатория электронной микроскопии и зондового анализа

В нашей лаборатории мы изучаем наноразмерные структуры. Размеры этих структур — единицы нанометров. В такой комплектации и с таким функционалом электронных микроскопов в России максимум два-три. Тот, что стоит у нас в лаборатории на физическом факультете, представляет собой многофункциональную рабочую станцию на базе двухлучевого электронно-ионного микроскопа компании FEI (США). Эта станция позволяет проводить исследования в различных областях науки и техники, начиная от материаловедения и заканчивая исследованиями биологических объектов, в том числе живых организмов. Правда, последние для исследования нужно заморозить до температуры жидкого азота без разрушения клеток. Система состоит из нескольких основных узлов, которые позволяют обеспечить весь диапазон исследований, решая не только задачи физического факультета, но и практически всего университета.
Здесь проводят исследования и биологи, и химики, и геологи. В частности, мы проводили изучение керна пород, в порах которых предполагалось наличие газа или нефти так называемого сланцевого типа. Проводилось исследование возможности потенциального наполнения этих пород углеводородами. Мы послойно срезали слой за слоем этой породы, затем реконструировалось 3D-изображение, по которому можно было определить, какие есть внутри полости и как они между собой связаны.

То есть этот микроскоп позволяет получать изображения наноструктур?
Этот микроскоп может не только снимать, но и напылять нанослои различных металлов, диэлектриков, что важно при создании новых материалов и нанотехнологий. Кроме изображений, он тут же выдает на экране результаты химического анализа и позволяет проводить визуальные исследования поверхности образцов. При этом мы можем видеть псевдо3D-изображение. Вот, например, изображения, полученные на нашей станции сотрудниками Гематологического научного центра Министерства здравоохранения РФ.
В результате этих исследований выяснилось, что, оказывается, не у каждого донора кровь одинаково долго хранится. Без исследований на этой технике нельзя было бы выяснить, как долго эритроциты сохраняют свой функционал. А это — изображение электронной памяти. В данном случае мы делали исследования, выявляющие причины отказов электронного оборудования. Например, мы можем обнаружить в транзисторе полость, которая не позволит работать этому транзистору на высокой частоте. Мы измеряем эту полость и даем заводу-изготовителю рекомендации по изменению технологии напыления. Мы ставим диагноз. Приобретен микроскоп, кстати, в рамках государственной программы развития Московского университета.

А сколько времени требуется, чтобы подготовить специалиста, который сможет работать на таком микроскопе?
Если специалист имеет фундаментальное образование физического факультета МГУ и хорошо знаком с понятиями «полевой эмиссии электронов», знает, что такое спектральный анализ, что такое электронный луч и как он взаимодействует с поверхностью и «подповерхностью», то на освоение основ работы может уйти несколько месяцев.

ТЕКСТ И ФОТО: Владислав Стрекопытов

ТЕГИ: редкие земли , импортозамещение , нанотехнологии , квантовая физика , наука , МГУ , наноэлектроника , Николай Сысоев

Новые технологии рождаются в МГУ

Последние новости