Наносистемы объединяют

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

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.