Наносистемы объединяют

Валерий Шахлин

Новосибирский государственный технический университет более пяти лет сотрудничает с Институтом фотонных технологий в области создания новых технологий наноэлектромеханических и наноэлектрических систем и методов их измерений

Наносистемы объединяют Нанотехнологии,Образование

Проректор Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) по научной работе, профессор, доктор технических наук Алексей Вострецов убежден, что исследования мезоскопических структур, то есть структур из области, пограничной с классическими и квантовыми объектами, имеют огромное значение не только с теоретической, но и с практической точки зрения. Уже в ближайшем будущем внедрение нанотехнологических разработок способно стать ключевым фактором экономического прогресса.

— Алексей Геннадьевич, какова практическая польза от изучения наноэлектромеханических и наноэлектрических систем?

— Подобные объекты обладают уникальными физическими характеристиками, главная из них — предел чувствительности измерительных устройств — в случае наноэлектромеханических и нано-электрических систем ограничена лишь стандартным квантовым пределом.

Прогресс в области повышения чувствительности устройств, применяемых в таких областях, как квантовая метрология, сканирующая силовая микроскопия, ядерный магнитный резонанс, связан с разработкой методов, позволяющих в той или иной степени преодолеть квантовые ограничения. Именно квантовые свойства наноэлектромеханических и нано-электрических систем являются в настоящее время объектом интенсивных исследований, поскольку разработка методов управления квантовыми свойствами этих устройств проложит дорогу к созданию сверхчувствительных датчиков нового поколения.

— Кем финансируются исследования, в которых принимает участие НГТУ?

— Университет участвует в федеральной целевой программе (ФЦП) «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 годы. В рамках этой программы научные коллективы под руководством приглашенных ученых занимаются исследованиями в области физики и астрономии. Основная цель проекта — развитие эффективного взаимодействия с российскими учеными, работающими за рубежом, использование их опыта, навыков и знаний для развития отечественной системы науки, образования и высоких технологий. Приглашенный руководитель должен иметь опыт работы в зарубежных университетах, в том числе в компаниях высокотехнологичного сектора экономики.

— Кто был приглашен вами в качестве зарубежного руководителя?

— Наш соотечественник Евгений Ильичев, профессор Института фотонных технологий (Instntute of Photonic Technology (IPHT), Йена, Германия). НГТУ под его руководством второй год работает по теме «Разработка технологии наноэлектрических и наноэлектромеханических систем и методов их измерений».

В ходе этого проекта были проведены теоретические и экспериментальные исследования, которые позволили определить технологические требования к этим системам для потенциального достижения флуктуационных характеристик ниже стандартного квантового предела. Основные подходы к решению указанной проблемы основывались на использовании математического аппарата квантовой механики, квантовой оптики и электродинамики, математического моделирования. Кроме того, в настоящее время ведется подготовка к проведению экспериментальных исследований для подтверждения и отработки предложенных методик.

— Где вы будете их проводить — в России или в Германии?

— В настоящее время экспериментальные исследования в этой области в России не проводятся из-за отсутствия соответствующих лабораторий. Поэтому все эксперименты, предусмотренные проектом, выполняются в лабораториях IPHT на базе разработанных в НГТУ методик. По их результатам будут опубликованы совместные статьи в ведущих научных журналах.

— Участвуют ли в этой работе молодые ученые?

— Обязательно. Для презентации полученных результатов, обсуждения перспективных направлений развития и передачи передового опыта молодежи было решено провести в НГТУ международную конференцию с элементами научной школы для молодежи «Нанофизика и наноэлектроника», пригласив в Новосибирск известных ученых — наших соотечественников, работающих за рубежом, а также известных российских ученых, активно работающих в этой области.

Наша инициатива нашла отклик среди зарубежной научной диаспоры, согласие принять участие в конференции в качестве приглашенных докладчиков уже дали около 30 русскоговорящих ученых из-за рубежа. Для нас это очень важно, поскольку все они — ученые с высоким индексом цитирования, избалованные вниманием люди и принимают далеко не на каждое приглашение. Таким образом, молодежь получит уникальный шанс из первых уст получить информацию об исследованиях переднего края науки. Конференция проводится при поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 годы. Она состоится 20–25 июня на базе спортивно-оздоровительного лагеря НГТУ «Эрлагол», расположенного недалеко от районного центра Чемал на Горном Алтае.

— Много ли российских ученых в настоящее время работает за пределами страны?

— Перечислю тех, кто уже подтвердил свое согласие на участие и выступит у нас с пленарными докладами. Это Дмитрий Аверин (Университет Стони Брук, Нью-Йорк, США), Валерий Винокур (Аргонская национальная лаборатория, США), Алексей Устинов (Университет Карлсруэ, Германия), Юрий Пашкин и Олег Астафьев (Исследовательская лаборатория по наноэлектронике, корпорация NEC, Япония), Константин Арутюнов (Университет Ювяскюля, Финляндия), Андрей Заикин (Технологический институт, Карлсруэ, Германия), Евгений Ильичев и Вячеслав Закосаренко (IPHT, Йена, Германия), Юлий Назаров (Технологический университет, Делфт, Нидерланды), Виктор Петрашов (Королевский университет Лондона), Мирослав Грайцар (Университет Комениуса, Братислава, Словакия), Сергей Учайкин (Корпорация D-Wave, Ванкувер, Канада).

Из тех ученых, что работают в России, к нам приедет Александр Мельников из Института физики микроструктур, Владимир Лукичев из Физико-технологи-ческого института, Александр Васильев из Курчатовского института, Валерий Рязанов из Института физики твердого тела, Николай Щелкачев из Института теоретической физики им. Л. Д. Ландау.

Подчеркну, что в основе всей этой работы лежит сотрудничество между НГТУ и IPHT. В дальнейшем мы планируем расширить сферу наших общих интересов, затронув не только научные проекты, но и образовательные — обмен аспирантами, стажерами, приглашение ведущих ученых для чтения лекций.

Статьи на тему: «Нанотехнологии»