Прикладные разработки → Наноматериалы и нанотехнологии

Прикладные разработки

Создание новых сегнетомагнетиков — магнитно упорядоченных сегнетоэлектриков (мультиферроиков)

На основе мультиферроиков возможно создание новых устройств микроэлектроники и спинтроники, в которых информация в форме намагниченности преобразуется в электрическую напряженность и обратно.
Кристаллохимическое конструирование новых литийпроводящих оксидных материалов

Оксиды на основе (La,Li)TiO3:
(La,Li,Na)(Ti,M,Nb)O3, где М = Al, Ga
(La,Sr,Li)(Ti,M,Nb)O3, где М = Al, Ga
(La,Bi,Li)(Ti,Fe)O3

Получение оксидов в виде порошков и пленок с использованием в качестве предшественников алкоксидов и солей металлов

Получены следующие оксиды: M(II)TiO3 (M(II) =Ba, Sr)
Ba(Ti1-xZrx)O3
MgTiO3
ZrO2
ZrO2-Y2O3 (электрохимическое растворение)
Pb(Ti1-xZrx)O3 (PZT)
(Pb,La)(Ti1-xZrx)O3 (PLZT)
La1-xSrxGa1-yMgyO3-g

Многослойные углеродные нанотрубки и их применение

МЕТОД НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО КАТАЛИТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ОСНОВАН НА ПРЕВРАЩЕНИИ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ (МЕТАН, ПРОПАН, БУТАН, ОКСИД И ДИОКСИД УГЛЕРОДА) В МНОГОСЛОЙНЫЕ УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ.

Свойства:
магнитно-мягкий ферромагнетик, диаметр нанотрубок 50 — 60 нм, удельная поверхность 90 —120 м2/г, длина 3 —10 мкм

Возможное применение: электроника, космическая и строительная промышленность, медицина

Основные направления работ в области микросистемной техники

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ И МИКРООПТОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОВРЕМЕННОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ И СОБСТВЕННЫХ МЕТОДИК

• Получение и исследование новых полимерных нанокомпозиционных материалов, в том числе с углеродными нанотрубками, фуллеренами, нановолокнами и др., и их адаптация для использования в сенсорных устройствах МСТ
• Формирование и исследование анизотропных структур с регулируемым профилем на основе полимерных и неорганических материалов для сепарационных каналов микрожидкостных систем, двумерных фотонных кристаллов, туннельных электродов на основе острийных структур.
• Получение и исследование свободных тонких пленок с заданными свойствами (физико-механическими, влагопроницаемостью, показателем преломления, радиусом кривизны и пр.) на основе полимерных и нанокомпозиционных материалов (полимер/неорганические наночастицы) для мембранных элементов микромеханических сенсоров и актюаторов.
• Исследование свободных поверхностей твердых тел и процессов на межслойных границах

Создание компонентов микроэлектромеханических и микрооптоэлектромеханических систем и методик измерения их характеристик

Острийные структуры туннельных электродов на основе монокристаллического кремния (слева)
Микромеханический акселерометр емкостного типа, полученный методом поверхностной микрообработки (справа)

Основные направления деятельности в области микро- и наноэлектроники,

ФИЗИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК И ГЕТЕРОСТРУКТУР НА ОСНОВЕ ШИРОКОЗОННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

СИНТЕЗ ТОНКИХ ПЛЕНОК ШИРОКОЗОННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ МЕТОДАМИ ВАКУУМНОЙ ЛАЗЕРНОЙ АБЛЯЦИИ, МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ СВОЙСТВ.

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ НА ОСНОВЕ КАРБИДА КРЕМНИЯ

Получение и исследование физических свойств новых функциональных материалов

ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОУПОРЯДОЧЕННЫХ ПЛЕНОЧНЫХ И ОБЪЕМНЫХ ФОТОННЫХ КРИСТАЛЛОВ.

Применение: отражающие покрытия, волноводы, оптические фильтры

Анизотропные структуры для двумерных фотонных кристаллов с управляемыми характеристиками

Основные направления работ в области химической физики твердофазных функциональных систем

РАЗРАБОТКА БАЗОВОЙ НАНОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО И СТРУКТУРНО ОДНОРОДНЫХ ТОНКИХ И ТОЛСТЫХ ПЛЕНОК

Основные стадии нанотехнологии PAND нанесения однородных покрытий

Толстая (~1 мкм) пленка YBa2Cu3O7-x (слева)
на тонкой (~10 нм) буферной пленке CeO2 (справа)

Нанокомпозиционные материалы на основе полиэфиров (ПБТ, ПЭТ) и полиолефинов

ПРИ ПОЛУЧЕНИИ НАНОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ РАЗЛИЧНЫХ ПОЛИМЕРОВ В КАЧЕСТВЕ НАПОЛНИТЕЛЕЙ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ:
• многослойные нанотрубки
• органомодифицированный монтмориллонит
• фуллерены
• нановолокна

Полимерные нанокомпозитные материалы, полученные во время синтеза, с использованием новых катализаторов, ускоряющих процесс в среднем на 30%, характеризуются высокой степенью однородности распределения наночастиц.

Метод получения нанокомпозитов в процессе синтеза технологически более совершенен.

Колпачки автомобильных свечей зажигания, манжеты уплотнительные, уплотнения поршневые, хомутики для автомобилей, деталь бензонасоса.

Электрофизические исследования

Изучение наиболее значимых параметров: удельное сопротивление, относительная диэлектрическая проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь.

Для этих целей применяется разработанный в лаборатории измерительный комплекс «ИОН-ИММИТ».

Исследование физико-механических свойств

Изучаемые параметры: прочность при растяжении, твердость по Роквеллу, ударная вязкость по Изоду, ударная вязкость по Шарпи, удлинение при разрыве.

Ионные электроды

Разработан способ осуществления электрического контакта измерительных электродов с исследуемым образцом с использованием жидких и желеобразных ионных проводников.