Керамические гетероструктуры для устройств оптики и микроэлектроники обеспечат преимущество в таких сферах применения, как дальнометрия, оптическая связь, лазерная обработка и запись информации. Работы проводятся при грантовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ). Подробнее - в материале Planet Today.
Команда молодых ученых из Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) под руководством старшего научного сотрудника Школы естественных наук Дениса Косьянова выиграла грант РФФИ на разработку и стандартизацию производства новых материалов на основе гетероструктур “лазерная керамика − термоэлектрик”. Проект учёных был признан одним из лучших научных проектов в области междисциплинарных фундаментальных исследований по теме «Керамические материалы для электроники и медицины».
Грант РФФИ рассчитан на три года. В течение этого времени учёные синтезируют исходные нанопорошки, установят параметры спекания лазерного керамического слоя и термоэлектрика, разработают методику их сочетания в целокерамический материал, стандартизируют его функциональные параметры и применят на практике. Для изготовления гетероструктурных керамик будет использован инновационный метод совместного реакционного вакуумного спекания, в качестве соединений предложены иттрий-алюминиевый гранат (YAG:RE3+) и титанат стронция (SrTiO3−TiO2).
Как сообщил Денис Косьянов, используемые его командой подходы в рамках керамических технологий снимают многие принципиальные ограничения, присущие традиционным методам выращивания монокристаллов для лазерных систем. Предлагаемые комбинированные керамические структуры, совмещающие в себе лазерную среду с термоэлектриком, позволят улучшить эксплуатационные характеристики конечного материала несколькими способами. Это и возможность охлаждения активной лазерной среды – т.н. “активный” путь, и преобразования части тепловой энергии в электрическую – т.н. “пассивный” путь. В результате, многократное снижение термического напряжения (в сравнении с монослойными структурами) обеспечит высокую эффективность накачки, пиковую мощность излучения и порог разрушения материала.
«Фундаментальной научной задачей проекта мы считаем установление закономерностей совместного спекания различных по кристаллической структуре и фазовому составу лазерных и термоэлектрических нанокерамик. Задача дополнительно усложнена тем, что ключевые свойства керамических термоэлектриков SrTiO3−TiO2 определяются характеристиками двумерного электронного газа, локализованного по границам раздела зерен SrTiO3 и TiO2. Иными словами, высокий показатель добротности подобных термоэлектриков возможен лишь при создании структуры, в которой зёрна SrTiO3 и TiO2 будут расположены в “шахматном” порядке по всему объему материала. При решении данной задачи станет возможным производство в едином технологическом цикле керамических гетероструктур сложного состава YAG:RE3+ / SrTiO3−TiO2», - говорит Денис Косьянов.
«Разработка лазерной керамики со слоями термоэлектрика очень интересная и свежая задача, а полученные результаты направлены на развитие новой области знаний - физикохимии керамических гетероструктур. Эти работы ведутся в рамках одного из основных направлений исследовательской деятельности ключевой лаборатории ДВФУ «Перспективные материалы и нанотехнологии». Хочу отметить, что в составе коллектива выигранного гранта РФФИ нет ни одного доктора наук, а средний возраст исполнителей 27 лет. При формировании в начале 2018 года состава участников Лаборатории мы отдавали предпочтение талантливым молодых ученым, и уже сейчас это дает существенный результат», - сообщил проректор по научной работе ДВФУ Кирилл Голохваст.
В междисциплинарном проекте будет объединён опыт ключевых исполнителей в области физики конденсированного состояния, неорганической и физической химии (к.ф.-м.н. С. Тихонов и А. Завьялов), материаловедения (к.т.н. Д. Косьянов) и биологии (к.х.н. А. Захаренко), представляющих Школу естественных наук и Инженерную школу ДВФУ.
Предложен новый метод синтеза метана из углекислого газа
Химикам Швейцарской высшей технической школы Цюриха удалось совершить прорыв в разработке катализаторов для «зеленой» химии. Они создали структуру с изолированными атомами металла, рассказывает публикация в журнале Nature Nanotechnology. Метанол остаётся…
В Индии создан радиационно-стойкий цемент для более безопасных АЭС
Учеными из Индийского технологического института Гувахати разработан инновационный метод производства более прочного и долговечного цементного раствора, который может продуктивно защищать от вредного излучения на объектах атомной энергетики. Раствор получают путем…
Найден доступный метод получения за минуту светящейся в темноте керамики
Учеными разработан дешевый метод производства светоизлучающих материалов меньше, чем за минуту. О новой технологии ТАСС рассказали в пресс-службе Томского политехнического университета (ТПУ). Специалистами по материаловедению ТПУ в тандеме с коллегами…
МО: за ночь над регионами России сбили 25 украинских БПЛА
Российские средства ПВО перехватили и уничтожили за ночь над регионами РФ 25 украинских БПЛА. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи дежурными средствами ПВО перехвачены и уничтожены…
Хинштейн: ВСУ за сутки 55 раз обстреляли из артиллерии Курскую область
Вооруженные силы Украины 55 раз атаковали из артиллерии отселенные районы Курской области, 80 беспилотников сбиты в регионе за прошедшие сутки. Погибших и пострадавших нет, сообщил в канале в Мах губернатор…
Трамп: США уничтожат электростанции Ирана, если Ормузский пролив не будет открыт
Американский президент Дональд Трамп заявил, что США уничтожат несколько электростанций Ирана, если Ормузский пролив не будет полностью открыт для судоходства через 48 часов. "Если Иран не откроет полностью и без…
Иранский конфликт стал уже общеевропейской проблемой
Иран нанес удар двумя баллистическими ракетами в направлении британо-американской базы на острове Ди...
Зубная эмаль становится ключевым архивом древних биомолекул
Новое исследование показало, что аминокислоты сохранились в ископаемых зубах млекопитающих на протяж...
Когда вам покажется, что вы не справитесь, вспомните, что вы из поколения, которое писало сочинения на три страницы. Из головы! Ручкой на большой перемене!
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".