24 января 2025 года для студентов 1-го курса факультета физики Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» состоялась экскурсия в Институт физики твердого тела имени Ю.А. Осипьяна Российской академии наук (ИФТТ РАН). Знакомство с институтом началось с лекции директора ИФТТ РАН и заведующего базовой кафедрой факультета физики НИУ ВШЭ «Физика конденсированных сред» члена-корреспондента РАН Левченко Александра Алексеевича, в которой он рассказал об истории формирования института, его структурных подразделениях и перспективных направлениях исследований в области физики твердого тела.
В ходе экскурсии студенты посетили лаборатории ИФТТ РАН, ведущие ученые и молодые научные сотрудники института прочитали им краткие лекции, продемонстрировали научное оборудование и результаты своих исследований.
Старший научный сотрудник ИФТТ РАН, к.ф.-м.н. Больгинов В.В. рассказал об исследованиях в области сверхпроводимости, продемонстрировал эффект Мейснера и объяснил роль вихрей Абрикосова в данном опыте. Тему сверхпроводимости продолжил старший научный сотрудник, к.ф.-м.н. Батов И.Е., который в своей лекции представил исследования когерентного транспорта и неравновесных эффектов в мезоскопических сверхпроводящих гибридных структурах. Объектами этих экспериментальных исследований являются планарные сверхпроводящие гибридные структуры в условиях зарядового и спинового разбаланса, джозефсоновские структуры с барьерами из ферромагнитных материалов и немагнитных материалов с сильным спин-орбитальным взаимодействием.
Сотрудники ИФТТ РАН к.ф.-м.н. Мазилкин А.А. и д.ф.-м.н. Ионов А.М. рассказали о методах сканирующей электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа. Андрей Александрович продемонстрировал работу электронно-ионного двулучевого микроскопа Dual Beam VERSA 3D HighVac для определения элементного состава по глубине образца и формирования микро- и наноструктур на поверхности образцов. Андрей Михайлович продемонстрировал фотоэлектронный спектрометр Kratos AXIS Ultra DLD с помощью которого можно изучать атомную и электронную структуры поверхности материалов.
Заведующий лабораторией физики высоких давлений к.ф.-м.н. Ефимченко В.С. рассказал студентам об актуальных направлениях исследований, включающих изучение фазовых превращений в твердом теле, синтез новых фаз высокого давления и определение их состава, кристаллической и магнитной структуры, физических и термодинамических свойств. Ведущий научный сотрудник д.ф.-м.н. Баркалов О.И. познакомил студентов с физическими принципами спектроскопии комбинационного рассеяния света и продемонстрировал принципиальную схему оптической системы для исследования спектров различных материалов при нормальном и высоком давлении.
Заведующий молодежной Лабораторией водородной энергетики к.ф.-м.н. Агарков Д.А. представил направление научных исследований четырех лабораторий: Лаборатории спектроскопии дефектных структур, Лаборатории материалов для электрохимических технологий, Лаборатории технологии твердооксидных электролизных и топливных элементов и Лаборатории водородной энергетики. Студенты увидели технологические линии для проведения всех операций по изготовлению твердооксидных топливных элементов, оборудование для исследования механизмов токогенерирующих электрохимических реакций, переноса заряда в электродах электрохимических реакторов и ТОТЭ, разработки керамических мембран и высокотемпературных электролизеров газов.
Научный сотрудник Лаборатории профилированных кристаллов к.т.н. Стрюков Д.О. рассказал о технологии выращивания кристаллов сапфира заданного профиля, обладающих уникальным сочетанием физико-механических и оптических свойств. Свой рассказ Дмитрий Олегович сопровождал демонстрацией полученных кристаллов различного назначения, в том числе недавно разработанный сапфировый игловой капилляр с микрофокусировкой для лазерной терапии и хирургии злокачественных опухолей, не имеющий мировых аналогов. Младший научный сотрудник Каледин А.В. сообщил о разработках ИФТТ РАН в области высокотемпературных композиционных материалов, представляющих интерес для изготовления деталей турбин, авиационных двигателей, фрикционных элементов, инструментов и других деталей.
Сотрудники Лаборатории квантовых кристаллов с.н.с. к.ф.-м.н. Филатов С.Ф. и аспирант Поплевин А.В. и познакомили студентов с исследованиями в области теории вихревого движения, возникающего в результате волн, распространяющихся по поверхности и в объеме жидкости. К таким средам относятся как классические жидкости, такие как вода, так и квантовые жидкости, в которых вихревое движение имеет квантованную природу, например, жидкий гелий. Понимание формирования вихревых течений в широком диапазоне температур и изучение эволюции вихревых структур при изменении условий волновой накачки может способствовать объяснению различных процессов, происходящих как на Земле, так и в космосе. Например, турбулентные вихревые процессы играют важную роль в формировании погодных и климатических явлений.
Ведущий научный сотрудник д.ф.-м.н. Долганов П.В. представил результаты исследований жидких кристаллов с многоуровневым упорядочением, которые формируют сложные пространственные структуры. В рамках этих исследований акцент сделан на изучение оптических, электрооптических и упругих свойств хиральных фаз жидких кристаллов, а также на поиске методов создания структур с уникальными оптическими характеристиками. Реализация данного проекта позволит продолжить исследования жидких кристаллов в России на высоком мировом уровне и развивать актуальные направления, в которых российские ученые занимают лидирующие позиции.
Сотрудники Лаборатории неравновесных электронных процессов к.ф.-м.н. Шепетильников А.В. и к.ф.-м.н. Андреев И.В. продемонстрировали современное оснащение лаборатории и рассказали о новых экспериментальных методиках низкотемпературной микроволновой спектроскопии полупроводниковых наноструктур, что в свою очередь позволяет разрабатывать материалы, востребованные в микроэлектронной промышленности, приборостроении и системах безопасности.
Знакомство с лабораториями, передовыми исследованиями и перспективными научными задачами вызвали у студентов неподдельный интерес. Во время экскурсии царила атмосфера сосредоточенности и любознательности: ребята не просто слушали, а активно включались в процесс, делая заметки и обмениваясь впечатлениями. Особенно ярко их вовлеченность проявлялась в вопросах, которые они задавали. Студенты стремились глубже понять материал, уточняли детали экспериментов, интересовались, как можно применить полученные знания на практике. Некоторые даже предлагали свои идеи, вдохновленные услышанным, что превращало общение в живой и продуктивный диалог.
Фоторепортаж: https://disk.yandex.ru/d/wA13JWg9dtYT9w