Кафедра физики твердого тела и наносистем №70
НИЯУ МИФИ
Лаборатория лазерного синтеза многофункциональных наноматериалов
Фоминский Вячеслав Юрьевич, Лауреат премии правительства РФ в области науки и техники, д.ф.м.н., профессор, главный научный сотрудник
Сотрудники
- Неволин Владимир Николаевич, Лауреат премии правительства РФ в области науки и техники, д.ф.м.н., профессор
- Романов Роман Иванович, к.ф.-м.н., старший научный сотрудник
- Фоминский Дмитрий Вячеславович, к.т.н., ведущий инженер
- Рубинковская Оксана Владимировна, аспирант
- Соловьев Алексей, ассистент
Основные направления научных исследований
- Исследование процессов взаимодействия лазерного излучения с веществом, включая абляцию материалов в варьируемых условиях (буферный газ, жидкость) и модифицирование поверхности. Выявление зависимости функционально-важных характеристик создаваемых наноматериалов от условий абляции (облучения), среды разлета лазерного факела и «геометрии» его осаждения на подложки.
- Разработка, создание и исследование новых тонкопленочных наноматериалов для высокоэффективных электро- и фотоэлектрокатализаторов расщепления воды и получения солнечного топлива (водорода и кислорода). Основной объект исследования – это дешевые и распространенные в природе материала на основе халькогенидов переходных металлов. Разработка «архитектуры» фотоэлектрокатализаторов на основе гетеропереходов, исследование зонной структуры и теоретический анализ каталитических свойств гибридных структур с применением теории функционала плотности.
- Разработка, получение и исследование твердосмазочных (антифрикционных) покрытий для осложненных условий эксплуатации узлов трения (микромеханизмов, манипуляторов и пр.). Формирование нанокомпозитных покрытий, содержащих антифрикционные и упрочняющие фазы на основе дихалькогенидов переходных металлов и различных модификаций углерода. Получение износостойких покрытий с ультранизким коэффициентом трения (менее 0,01).
- Разработка и создание тонкопленочных датчиков водорода на карбиде кремния, работоспособных в агрессивных условиях высоких давлений водорода и температурах. Изучение механизмов детектирования водорода, определение требований к структурному и химическому состоянию функциональных слоев в детекторах на полевом эффекте MOSiC (металл-оксид металла- карбид кремния).
- Получение и исследование ультратонких (2D и квази-2D) пленок халькогенидов металлов для наноэлектронных (гибких) и оптоэлектронных приборов нового поколения. Формируются гетероструктуры из таких материалов и исследуются их важные функциональные характеристики.
В настоящее время исследования проводятся в рамках Государственного задания на НИР и грантов Российского научного фонда (2022-2023 гг.)
- "Формирование и исследование новых нано-структурированных компонентов на основе халькогенидов переходных металлов для эффективных катализаторов генерации солнечного топлива и стойких в осложненных условиях антифрикционных покрытий", научный руководитель Фоминский В.Ю.
- "Тонкопленочные покрытия со структурой сверхрешетки и ультранизким коэффициентом трения на основе 2D и квази-2D материалов", научный руководитель Романов Р.И.
Оборудование
- В лаборатории разработано и создано несколько экспериментальных установок, оборудованных современными лазерными системами и позволяющих реализовать широкий спектр технологических приемов при формировании различных перспективных наноматериалов в условиях вакуума, а также инертного или химически активного газа. Для исследования электро- и фотоэлектрокаталитических свойств создаваемых наноматериалов разработана фотоэлектрохимическая ячейка с ксеноновой лампой, имитирующей солнечное освещение создаваемых фотокатодов и анодов для получения солнечного топлива.
- В рамках научного сотрудничества с различными научными организациями создаваемые новые наноматериалы могут быть исследованы целым комплексом современных методов структурного, фазового и химического анализа. Это методы просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния света, обратное резерфордовсок рассеяние ионов, микрозондирование, атомно-силовая микроскопия и др. Для испытания на трение и износ создаваемых покрытия используется современный трибометр, позволяющий варьировать методику и условия тестирования.
Сотрудничество:
- Лаборатория имеет тесные научные связи с рядом ведущих университетов в РФ (МИСиС, Балтийский федеральный университет, МФТИ, Технологический университет им. летчика-космонавта А.А. Леонова и др.) и институтами РАН (Институт кристаллографии и фотоники, Научно-технологический центр уникального приборостроения и др.).
- Развивается научное сотрудничество с учеными Китайской народной республики.
551
