​Ученые Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН во время визита президента РАН академика Александра Михайловича Сергеева рассказали о первых результатах работы по проекту-стомиллионнику, начатому в 2020 году, который направлен на определение фундаментальных физических закономерностей систем квантовых полупроводниковых материалов. 
 
Глобальная цель проекта — обеспечить научным базисом исследования, технологии и разработки мирового уровня в области новых материалов и элементной базы, работающей на новых физических принципах, для микро-, нано-, био- и оптоэлектроники, нанофотоники, СВЧ-электроники, сенсорики, радиационно стойкой электроники, квантовой электроники, ИК-техники. Тематика проекта широка, поэтому к выполнению гранта были привлечены четыре исследовательских учреждения — в созданном консорциуме, кроме головной организации ИФП СО РАН, принимают участие также Институт физики металлов им. М. Н. Михеева Уральского отделения РАН (Екатеринбург), Институт физики микроструктур РАН (Нижний Новгород), Санкт-Петербургский и Новосибирский государственные университеты. 

 
«В рамках гранта идет объединение не только человеческих исследовательских ресурсов, но и технологий, приборной базы, появляется мобильность, позволяющая наиболее полно реализовать накопленные за многие годы наработки. Кроме того, в самой основе всего проекта лежит стремление к получению новых фундаментальных знаний и созданию новыx технологий наноструктур, разработка прототипов приборов и, конечно же, подготовка новых молодых кадров», — рассказывает директор ИФП СО РАН академик Александр Васильевич Латышев

 
За непродолжительный период реализации проекта консорциуму удалось достичь значимых результатов. Полученные в ходе совместных с ИФМ РАН исследований результаты позволяют ученым повысить рабочие температуры длинноволновых лазеров на основе квантовых ям. В сотрудничестве со специалистами ИФМ УрО РАН была обнаружена нестандартная структура квантового эффекта Холла, что актуально для понимания природы квантового магнитотранспорта двумерных структур. Кроме того, методом термоэлектрических испытаний под давлением исследователи установили обратимое изменение типа полупроводниковой проводимости монокристаллического HgTe в последовательности n-p-n (электронный — дырочный — электронный) в диапазоне давлений до 10 ГПа. Полученные результаты могут способствовать разработке наноэлектромеханических устройств нового поколения. Сотрудники СПбГУ внесли большой вклад в понимание влияния интеркаляции атомов марганца на электронную структуру графена. Контакт графена и магнитного слоя Mn высокоперспективен для устройств спинтроники — направления электроники, при котором в основе работы устройства будет лежать магнитный момент электрона. Ученые НГУ впервые продемонстрировали возможность локализации электронов в кольцевых молекулах квантовых точек и усиление эффективности локализации в многослойных структурах с молекулами. 
 
Полученные результаты имеют большое значение для развития новых подходов к созданию базовых элементов квантового компьютера. Работы, проведенные учеными ИФП СО РАН совместно с коллегами из Регенсбургского университета (Германия) позволили обнаружить гигантскую терагерцовую фотопроводимость квантового точечного контакта в туннельном режиме. На основе описанного эффекта ученые смогут создать новый класс приемников терагерцового и микроволнового излучения, работающих в чрезвычайно широком диапазоне частот от 1 ГГц до 1 Тгц. Кроме того, сотрудники института смогли развить технологию формирования планарных метаструктур субволновой топологии, применяемую для оптических сенсоров и функциональных устройств фотоники. 

 
​​«Хочется отметить, что в ходе выполнения проекта уже получены важные результаты, применение которых в ближайшей перспективе однозначно продемонстрирует колоссальный потенциал разрабатываемых технологий. На сегодняшний день мы можем сказать, что наше объединение уже привело к значительным достижениям в фундаментальной науке, кроме того, наш консорциум на данной стадии имеет понимание, как в практическом направлении применять постоянно накапливаемые знания. Уже стоящие перед нами задачи в последующие годы однозначно будут расширены, и мы сможем достичь новых результатов», — говорит Александр Латышев
 
В ходе визита в ИФП СО РАН Александр Сергеев также ознакомился с прикладными разработками института. Среди особо значимых: — уникальный технологический комплекс для производства гетероэпитаксиальных структур кадмий — ртуть — теллур методом молекулярно-лучевой эпитаксии, медицинский тепловизор, гибкие солнечные элементы, нанопроволочные сенсоры (перспективные для быстрой диагностики заболеваний), установка квантовой криптографии, датчики деформации, инфракрасные фотоприемники, набор электронных чернил на основе графена для печати изделий, используемых в гибкой электронике (мемристоры, сенсоры, антенны), однофотонные лазеры и другие разработки. 
 
«Наука в Сибири» 
 
Фото Юлии Поздняковой 

Похожие новости

  • 16/04/2021

    Разработки самого высокого полета

     Каждый восьмой грант, получаемый учеными региона, посвящен аэрокосмическим исследованиям. Новосибирские ученые вносят большой вклад в освоение космоса: тренажер для стыковки космических аппаратов, технология для изготовления солнечных батарей на орбите и на Луне, катализаторы орто-пара-конверсии водорода, аэродинамические исследования перспективного российского многоразового космического корабля «Орел» — вот далеко не полный перечень разработок, рожденных в Сибири.
    517
  • 17/09/2020

    ИФП СО РАН создает научный и технологический базис для электроники будущего

     Коллаборация российских исследователей под руководством специалистов Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН займется изучением физики квантовых эффектов как основы для элементной базы вычислительной техники будущего.
    884
  • 06/10/2020

    Техника будущего: сибирские ученые — о перспективах посткремниевой электроники

    Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН вошел в число победителей конкурса грантов на проведение крупных научных проектов по приоритетным направлениям научно-технологического развития РФ.
    632
  • 19/04/2021

    Русский космос: Фабрика солнца

    ​​Технология выращивания полупроводниковых структур в условиях космического вакуума уже в совершенстве отработана сотрудниками Института физики полупроводников имени А. В. Ржанова СО РАН и позволит создавать солнечные батареи нового поколения без вреда для земной экологии.
    309
  • 12/10/2020

    Царица наук на службе геологии. Интервью с врио ректора ТПУ Андреем Яковлевым

    Томский политехнический университет взял курс на создание максимально открытой образовательной среды. По мнению временно исполняющего обязанности ректора ТПУ доктора физико-математических наук Андрея Александровича Яковлева, это обеспечит прозрачность информационных потоков как для коллектива ведущего инженерного вуза страны, так и для студентов.
    695
  • 03/02/2021

    В ИФП СО РАН рассказали о первых итогах работы по проекту―«стомиллионнику»

    Результаты представили президенту РАН академику Александру Сергееву в ходе его рабочего визита в новосибирский Академгородок. Консорциум исследовательских организаций, возглавляемый Институтом физики полупроводников, реализует проект «Квантовые структуры для посткремниевой электроники».
    646
  • 17/05/2021

    В стремлении к свету. Сибирские физики многократно повысили эффективность оптических приборов

    Кремниевые технологии – вершина того, что разработано для микро- и наноэлектроники. Но, по оценкам ученых, функциональные пределы кремниевой элементной базы совсем скоро будут достигнуты. Поэтому уже сегодня ученые всего мира создают структуры, работающие на основе новых физических принципов, в частности, с использованием квантовых эффектов.
    265
  • 22/03/2021

    Ускоренный отбор. Генетические технологии обеспечивают продовольственную безопасность

    ​ В свое время создание сорта яровой пшеницы «Новосибирская-67» окупило первую очередь строительства Новосибирского Академгородка, как отмечал отец-основатель Сибирского отделения АН СССР академик Михаил Лаврентьев.
    469
  • 16/07/2020

    ИФП СО РАН: подробности о деятельности подразделений и перспективах для молодых сотрудников

    ​Принять новых сотрудников готовы двадцать семь научных подразделений института, среди которых две молодежные лаборатории ― ближнепольной оптической спектроскопии и наносенсорики и нанотехнологий и наноматериалов.
    1079
  • 10/03/2017

    Российские ученые разработали новое вещество против вируса гриппа на основе природных соединений

    ​Ученые из Новосибирского института органической химии имени Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирского государственного университета и Научно-исследовательского института гриппа в Санкт-Петербурге разработали новый продукт широкого спектра противовирусной активности, в основе которого лежат природные соединения: терпены и терпеноиды.
    4914