Учёные Политеха провели эксперимент в Шанхайском центре синхротронного излучения Китайской академии наук

Учёные Высшей инженерно-физической школы СПбПУ провели в Шанхайском центре синхротронного излучения Китайской академии наук эксперимент с антисегнетоэлектрическими пленками. Он осуществлялся в рамках выполнения проекта при поддержке Российского научного фонда (РНФ) и стал возможен благодаря сотрудничеству команды исследователей СПбПУ с коллегами из Харбинского технологического института.

Шанхайский центр синхротронного излучения представляет собой источник рентгеновского излучения третьего поколения и является очень значимым инструментом для мировой науки. На сегодняшний день это крупнейшая научная платформа для исследований и развития технологий в Китае. Свыше ста учёных и инженеров из университетов, институтов и промышленных предприятий КНР и других стран ежедневно проводят эксперименты и занимаются разработками.

Благодаря разработке можно регулировать теплопроводность без механических перемещений каких-либо деталей. Например, если бы одежда могла самостоятельно превращаться из летней в зимнюю и обратно. Такие технологии используются в космосе для регулировки систем охлаждения, а на земле — для новых типов твердотельных охладителей в электронике.

Цель стала ближе за счёт открытия, которое сделали специалисты ХТУ. Они доказали, что при помощи электрического поля в некоторых типах гетероструктур можно менять кристаллическую структуру, а со сменой кристаллической структуры меняется и теплопроводность. Группа, возглавляемая специалистом по синтезу из ХТУ профессором Ченом, первая вырастила нужные для проекта гетероструктуры из трудного, но перспективного материала — оксида свинца и гафния методом импульсного лазерного осаждения.

“Китайская лаборатория — одна из лучших в мире по синтезу эпитаксиальных тонкопленочных гетероструктур из оксидов. Качество их гетероструктур в той области, где мы работаем, превосходит аналоги лучших американских лабораторий. Наши коллеги из Китая очень активны в этой области, интенсивно строят научные связи, успешны в плане научных публикаций, открыты и инициативны в сотрудничестве”, — рассказал руководитель российской команды проекта, доцент Высшей инженерно-физической школы СПбПУ Роман Бурковский.

Политехники сделали ещё один важный шаг в исследовании: открыли новый тип кристаллических структур в антисегнетоэлектрических плёнках, тем самым проложив дорогу для развития международной инициативы. В эксперименте в Шанхайском центре синхротронного излучения впервые удалось добиться полного переключения структуры электрическим полем, ранее это было возможно лишь частично. На сегодняшний день в мировой науке больше никому не удалось добиться таких результатов.

Эти исследования закладывают серьезный фундамент для дальнейшего развития в России научной деятельности в области оксидных антисегнетоэлектрических гетероструктур, их синтеза, характеризации, конструирования из них новых устройств. Пока многое из перечисленного — импортного производства. Учитывая высокий мировой интерес к этой проблеме и её технологические перспективы, очевидно, что данное направление необходимо развивать и в России. С этой целью Политех расширяет партнёрство и с российскими организациями.

“С коллегами из Ростова мы пробуем подойти к этой же проблеме с другого края, используя антисегнетоэлектрические оксиды без содержания свинца. Первые результаты уже есть, будем дальше работать”, — объяснил Роман Бурковский.

Решение научных проблем мирового уровня возможно только в сотрудничестве с лидерами данных направлений из стран-партнёров. В ноябре 2023 года СПбПУ подписал соглашение с Шанхайским отделением Китайской академии наук (ШО КАН). Согласно документу, политехникам доступно сотрудничество с ведущими институтами ШО КАН для совместных экспериментов, обмена исследователями, совместного участия в конференциях и других направлений работы.

Прочтите также:

Leave a Reply