Áður sýndum við okkar и . Í dag er hægt að skoða sjónrannsóknarstofu eðlisfræði- og tæknideildar ITMO háskólans.
Á myndinni: XNUMXD nanólítórit
Rannsóknarstofan í lágvíddar skammtaefnum tilheyrir Rannsóknarsetri í nanóljóseindum og metaefnum () á grunninum .
Starfsmenn þess eru ráðnir eignir : plasmons, excitons og polaritons. Þessar rannsóknir munu gera það mögulegt að búa til fullgildar sjón- og skammtatölvur. Rannsóknarstofunni er skipt í nokkur vinnusvæði sem ná yfir öll stig vinnu með lágvíð skammtafræðiefni: sýnishornsgerð, tilbúning þeirra, lýsingu og sjónrannsóknir.
Fyrsta svæðið er búið öllu sem þarf til undirbúnings sýna .
Úthljóðshreinsiefni er sett upp til að þrífa þau og til að tryggja örugga vinnu með alkóhóli er hér útbúinn öflugur útblásturshetta. Sumt rannsóknarefni er afhent okkur af rannsóknarstofum samstarfsaðila í Finnlandi, Singapúr og Danmörku.
Til að dauðhreinsa sýni er BINDER FD Classic.Line þurrkskápur settur upp í herberginu. Hitaeiningarnar inni í því halda hitastigi frá 10 til 300°C. Það er með USB tengi fyrir stöðuga hitamælingu meðan á tilrauninni stendur.
Starfsfólk rannsóknarstofu notar einnig þetta hólf til að gera álagspróf og öldrunarpróf á sýnum. Slíkar tilraunir eru nauðsynlegar til að skilja hvernig efni og tæki hegða sér við ákveðnar aðstæður: staðlaðar og öfgakenndar.
Þrívídd nanólitórit er komið fyrir í næsta herbergi. Það gerir kleift að búa til þrívíð mannvirki nokkur hundruð nanómetra að stærð.
Meginreglan um starfsemi þess er byggð á fyrirbæri tveggja ljóseinda fjölliðunar. Í meginatriðum er það þrívíddarprentari sem notar leysigeisla til að móta hlut úr fljótandi fjölliðu. Fjölliðan harðnar aðeins á þeim stað þar sem leysigeislinn er fókusaður.
Á myndinni: XNUMXD nanólítórit
Ólíkt hefðbundinni steinþrykkjatækni, sem er notuð til að búa til örgjörva og vinna með þunn lög af efnum, gerir tveggja ljóseinda fjölliðun kleift að búa til flóknar þrívíðar mannvirki. Til dæmis, svona:
Næsta herbergi rannsóknarstofunnar er notað fyrir sjóntilraunir.
Þar er stórt optískt borð tæplega tíu metra langt, fullt af fjölda uppsetninga. Helstu þættir hverrar uppsetningar eru geislagjafar (leysir og lampar), litrófsmælar og smásjár. Ein af smásjánum hefur þrjár sjónrásir í einu - efri, hlið og neðri.
Það er hægt að nota til að mæla ekki aðeins flutnings- og endurkastsvið heldur einnig dreifingu. Hið síðarnefnda veitir mjög ríkar upplýsingar um nanóhluti, til dæmis litrófseiginleika og geislunarmynstur nanóloftneta.
Á myndinni: áhrif ljósdreifingar á kísilagnir
Allur búnaður er staðsettur á borði með einu titringsdeyfingarkerfi. Geislun hvaða leysir sem er er hægt að senda í hvaða sjónkerfi sem er og smásjár með því að nota örfáa spegla og hægt er að halda áfram rannsóknum.
Stöðugbylgjugasleysir með mjög þröngu litróf gerir það mögulegt að gera tilraunir á . Leisargeislinn beinist að yfirborði sýnisins og litróf hins dreifða ljóss er skráð með litrófsmæli.
Mjóar línur sem samsvara óteygjanlegri ljósdreifingu (með breytingu á bylgjulengd) sjást í litrófinu. Þessir toppar veita upplýsingar um kristalbyggingu sýnisins og stundum jafnvel um uppsetningu einstakra sameinda.
Það er líka femtósekúndu leysir uppsettur í herberginu. Það er fær um að framleiða mjög stutta (100 femtósekúndur - einn tíu trilljónustu úr sekúndu) púls af leysigeislun með gríðarlegu afli. Fyrir vikið fáum við tækifæri til að rannsaka ólínuleg sjónáhrif: myndun tvöfaldrar tíðni og annarra grundvallarfyrirbæra sem ekki er hægt að ná við náttúrulegar aðstæður.
Kryostatinn okkar er einnig staðsettur á rannsóknarstofunni. Það gerir sjónmælingar með sama setti af uppsprettum, en við lágt hitastig - allt að sjö Kelvin, sem er um það bil jafnt og -266°C.
Við slíkar aðstæður er hægt að sjá fjölda einstakra fyrirbæra, einkum kerfi sterkrar tengingar milli ljóss og efnis, þegar ljóseind og örvun (rafeindaholapar) mynda eina ögn - örvunarskautun. Polaritons lofa góðu á sviði skammtatölvunar og tækja með sterk ólínuleg áhrif.
Á myndinni: INTEGRA rannsaka smásjá
Í síðasta herbergi rannsóknarstofunnar settum við greiningartæki okkar - и . Sú fyrsta gerir þér kleift að fá mynd af yfirborði hlutar með mikilli rýmisupplausn og rannsaka samsetningu, uppbyggingu og aðra eiginleika yfirborðslaga hvers efnis. Til að gera þetta skannar hann þær með einbeittum geisla rafeinda sem hraðað er með háspennu.
Skannasmásjá gerir það sama með því að nota rannsaka sem skannar yfirborð sýnisins. Í þessu tilfelli er samtímis hægt að fá upplýsingar um „landslag“ sýnisyfirborðsins og um staðbundna eiginleika þess, til dæmis rafmögnun og segulmagn.
Á myndinni: rafeindasmásjá S50 EDAX
Þessi tæki hjálpa okkur að einkenna sýni fyrir frekari sjónrannsóknir.
Verkefni og áætlanir
Eitt helsta verkefni rannsóknarstofunnar tengist blendingsástand ljóss og efnis í skammtafræðilegum efnum - örvunarskautar sem þegar eru nefnd hér að ofan. Stórstyrkur frá mennta- og vísindaráðuneyti Rússlands er varið til þessa efnis. Verkefnið er stýrt af leiðandi vísindamanni frá háskólanum í Sheffield, Maurice Shkolnik. Tilraunavinna við verkefnið er unnin af Anton Samusev og fræðilega hlutanum er stýrt af prófessor við eðlisfræði- og tæknideild Ivan Shelykh.
Starfsmenn rannsóknarstofunnar eru einnig að kanna leiðir til að miðla upplýsingum með eintómum. Solitons eru bylgjur sem eru ekki fyrir áhrifum af dreifingu. Þökk sé þessu „dreifast“ merki sem send eru með eintómum ekki út þegar þau dreifast, sem gerir það mögulegt að auka bæði hraða og svið sendingar.
Í byrjun árs 2018, vísindamenn frá háskólanum okkar og samstarfsmenn frá háskólanum í Vladimir líkan af solid-state terahertz leysir. Sérkenni þróunarinnar er að terahertz geislun er ekki „seinkuð“ af hlutum úr tré, plasti og keramik. Þökk sé þessari eign verður leysirinn notaður á farþega- og farangursskoðunarsvæðum til að leita fljótt að málmhlutum. Annað notkunarsvið er endurreisn fornra listmuna. Sjónkerfið mun hjálpa til við að fá myndir sem eru faldar undir lögum af málningu eða keramik.
Áætlanir okkar eru að útbúa rannsóknarstofuna nýjum búnaði til að framkvæma enn flóknari rannsóknir. Til dæmis, keyptu stillanlegan femtósekúndu leysir, sem mun auka verulega úrval efna sem verið er að rannsaka. Þetta mun hjálpa til við verkefni sem tengjast skammtaflísar fyrir næstu kynslóð tölvukerfa.
Hvernig ITMO háskólinn starfar og lifir:
Heimild: www.habr.com