4 недели назад 114
Академия наук Якутии готовит цикл передач о передовых исследованиях физики особенных материалов
Заведующая лабораторией «Графеновые нанотехнологии», Физико-технического института СВФУ – Смагулова Светлана Афанасьевна рассказывает о своей лаборатории:
«Целью лаборатории «Графеновые нанотехнологии» является синтез и исследование свойств наноматериалов, таких как графен, его производные, двухмерный дисульфид молибдена и углеродные квантовые точки. Графен является полуметаллом, а его производные, оксид графена и фторографен, являются диэлектриками. Однослойный дисульфид молибдена является полупроводником с прямой запрещенной зоной и обладает яркой люминесценцией. Графен, его производные, дисульфид молибдена, обладающие разными типами проводимости, пригодны для создания нового поколения наноэлектронных приборов. Углеродные квантовые точки, имеющие размеры от 2 до 10 нм, обладают яркой люминесценцией в видимой области спектра. При изменении условий синтеза можно получить углеродные точки, люминесцирующие практически во все диапазоне видимой области спектра. Они имеют большие перспективы для применения в оптоэлектронике. Во-вторых, в нашей лаборатории разрабатываются технологии создания наноэлектронных приборов на основе синтезированных материалов. Например, из графена создаем прозрачные проводящие гибкие экраны, например для сотовых телефонов, калькуляторов, сенсоры касания, прозрачные проводящие контакты в приборах. Создаем целый ряд сенсоров на основе графена, например, сенсор влажности, сенсор для ДНК-диагностики наследственных заболеваний, аптасенсоры, чувствительные присутствии тромбинов. Полупроводниковый дисульфид молибдена применяется для создания фотодетекторов, солнечных элементов, транзисторов.
Вв нашей лаборатории разрабатываются технологии создания наноэлектронных приборов на основе синтезированных материалов. Например, из графена создаем прозрачные проводящие гибкие экраны, например для сотовых телефонов, калькуляторов, сенсоры касания, прозрачные проводящие контакты в приборах. Создаем целый ряд сенсоров на основе графена, например, сенсор влажности, сенсор для ДНК-диагностики наследственных заболеваний, аптасенсоры, чувствительные присутствии тромбинов. Полупроводниковый дисульфид молибдена применяется для создания фотодетекторов, солнечных элементов, транзисторов».
Предлагаем вниманию читателей портала тизер будущих передач, посвященных деятельности лаборатории и ее молодых сотрудников. Приятного просмотра!
https://rutube.ru/video/1cea9f8546e15f3e340bb26bc4c02bf3/?r=wd
«Что такое Графен? – продолжает Светлана Смагулова. Графен является самым тонким материалом в мире, толщина его равна 3,4 Ангстрем (0,34 нм), в 300 тыс. раз тоньше обычного бумажного листа. Он состоит из одного слоя атомов углерода, соединенных в гексагональную кристаллическую решетку в виде шестиугольников. Графеновый лист можно представить в виде сотовых ячеек у пчел. Графен — самый прочный материал в мире, в 200 раз прочнее стали, (с пределом прочности до 130 ГПа), прочнее алмаза при той же толщине. Он имеет ряд уникальных свойств: химическая стабильность, высокая электропроводность (сравнима с медью) и теплопроводность, непроницаемость, аномально высокая подвижность носителей заряда, что позволяет создавать быстродействующие приборы. Электрон в графене имеет нулевую эффективную массу и это позволяет ему двигаться внутри графена почти со скоростью света (всего 300 раз меньше).
Лаборатория «Графеновые нанотехнологии» создана по федеральной целевой программе «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008-2010 годы». Якутский государственный университет выиграл этот грант. В этом заслуга тогдашнего проректора по науке Фридовского Валерия Юрьевича. Финансирование на лабораторию поступило в конце декабря 2010 года. Я два года потратила на создание лаборатории: закупка и инсталляция измерительного и технологического оборудования, строительство «чистой комнаты», формирование штата лаборатории. Торжественное открытие нашей лаборатории состоялось 12 мая 2012 года. По словам московских экспертов, которые приехали принимать лабораторию, наша лаборатория стала самой лучшей в российской федерации по результатам реализации этой программы. Наша «чистая комната», по словам экспертов, в 2012 году была первая и единственная за Уралом. По этому поводу разрезать красную ленточку на открытие нашей лаборатории прилетел Кравцов Сергей Сергеевич, тогдашний зам. министра науки и образования РФ. Момент разрезания красной ленточки был моим Звездным часом. Лаборатория создавалась из пустоты, у нас ничего не было. Ни научных школ, ни квалифицированных специалистов, ни научных лабораторий в физическом факультете, ни опыта работы. Все начиналось с нуля. О графене нам стало известно, когда наши соотечественники, Константин Новоселов и Андрей Гейм получили Нобелевскую премию по физике за 2010 год за новаторские исследования графена. Для нас эта тема была совершенно новая. Надо было писать концепцию для создания новой лаборатории. Передо мной был чистый лист бумаги и ручка. В голове также было пусто. Я прошерстила интернет, нашла кое-какую информацию про графен, написала концепцию для лаборатории. По этой концепции лаборатория «Графеновые нанотехнологии» проектировалась как единый комплекс, начиная от синтеза наноматериалов, исследования их свойств, разработки и создания наноэлектронных приборов на их основе и их коммерциализации. Для коммерциализации графеновых изделий было создано малое инновационное предприятие (МИП) «Графен».
Коллектив лаборатории состоял из сотрудников физического факультета ЯГУ, аспирантов и студентов. Мы создали дружный коллектив, который все эти годы много и упорно трудился. На данный момент сотрудниками лаборатории опубликовано около 120 статей по графену в научных журналах, из них около 30 статей опубликовано в высокорейтинговых журналах с индексом Q1,2. Получено около 15 патентов. Выиграно и выполнено 18 грантов, в основном, финансируемых фондами РФФИ, РНФ. Шестеро моих аспирантов стали кандидатами наук. В прошлом 2025 году состоялись две защиты кандидатских диссертаций по исследованию углеродных квантовых точек. Защита диссертации Егоровой Марфы на соискание ученой степени кандидата химических наук состоялась в политехническом институте в городе Томске на диссертационном совете «Нанотехнологии и наноматериалы». Члены совета похвалили ее диссертационную работу и пригласили Марфу через два года на защиту докторской диссертации. Защита диссертации Томской Александры на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук состоялась в Московском физико-техническом институте (МФТИ) на диссертационном совете «Физика конденсированного состояния». Защита диссертации Томской Александры прошла просто блестяще и нас пригласили еще посылать соискателей в их совет.
Подписывайтесь на каналы и социальные сети Академии наук Якутии:
https://rutube.ru/channel/24490370/
https://vk.com/public217206078
Фото: Пресс-служба АН РС (Я), фотоархив С.А. Смагуловой
Источник: Пресс-служба АН РС (Я) по материалам заведующего ЛГНТ ФТИ СВФУ С.А. Смагуловой
