Пештар мо нишон дода будем и . Имрӯз шумо метавонед ба лабораторияи оптикии факултети физикаю технологияи Донишгоҳи ИТМО нигаред.
Дар сурат: нанолитографи XNUMXD
Лабораторияи маводҳои квантии камченак ба Маркази тадқиқотии нанофотоника ва метаматериалҳо тааллуқ дорад () дар асоси .
Коркунони он машгуланд хосиятҳо : плазмонҳо, экситонҳо ва поляритонҳо. Ин тадцицот имкон медихад, ки компютерхои мукаммали оптикй ва квантй ба вучуд оварда шаванд. Лаборатория ба якчанд самтҳои корӣ тақсим шудааст, ки тамоми марҳилаҳои кор бо маводи квантии камченакро дар бар мегирад: тайёр кардани намуна, сохтани онҳо, тавсиф ва омӯзиши оптикӣ.
Минтақаи якум бо ҳама чизҳои зарурӣ барои тайёр кардани намуна таъмин карда шудааст .
Барои тоза кардани онҳо дастгоҳи ултрасадо тоза карда шудааст ва барои таъмини бехатарии кор бо спиртҳо дар ин ҷо капотҳои пуриқтидори ихроҷкунанда гузошта шудаанд. Баъзе маводи тадқиқотӣ аз ҷониби лабораторияҳои шарикӣ дар Финландия, Сингапур ва Дания ба мо пешниҳод карда мешаванд.
Барои безараргардонии намунаҳо дар ҳуҷра шкафи хушккунии BINDER FD Classic.Line насб шудааст. Элементхои гармкунии дохили он хароратро аз 10 то 300°С нигох медоранд. Он дорои интерфейси USB барои назорати доимии ҳарорат дар давоми озмоиш.
Кормандони лаборатория инчунин аз ин палата барои гузаронидани санҷишҳои стресс ва санҷишҳои пиршавӣ дар намунаҳо истифода мебаранд. Чунин таҷрибаҳо барои фаҳмидани он, ки мавод ва дастгоҳҳо дар шароити муайян чӣ гуна рафтор мекунанд: стандартӣ ва шадид.
Дар ҳуҷраи навбатӣ нанолитографи сеченака гузошта шудааст. Он имкон медиҳад, ки сохторҳои сеченака ба якчанд сад нанометр сохта шаванд.
Принсипи кори он ба падидаи полимеризатсияи дуфотон асос ёфтааст. Аслан, ин як принтери 3D мебошад, ки лазерҳоро барои шакл додани ашё аз полимерҳои моеъ истифода мебарад. Полимер танҳо дар ҳамон ҷое сахт мешавад, ки нури лазер равона карда мешавад.
Дар сурат: нанолитографи XNUMXD
Баръакси усулҳои стандартии литография, ки барои эҷоди коркардкунандагон ва кор бо қабатҳои тунуки мавод истифода мешаванд, полимеризатсияи дуфотонӣ имкон медиҳад, ки сохторҳои мураккаби сеченака эҷод карда шаванд. Масалан, ба ин монанд:
Хонаи навбатии лаборатория барои таҷрибаҳои оптикӣ истифода мешавад.
Дар ин чо столи калони оптикии дарозиаш кариб дах метр мавчуд буда, аз установкахои сершумор пур карда шудааст. Унсурхои асосии хар як установка манбаи шуоъ (лазерхо ва лампахо), спектрометрхо ва микроскопхо мебошанд. Яке аз микроскопҳо якбора се канали оптикӣ - боло, паҳлӯ ва поён дорад.
Онро на танҳо барои чен кардани спектрҳои интиқол ва инъикос, балки парокандашавӣ низ истифода бурдан мумкин аст. Охирин дар бораи нанообъектхо маълумоти хеле бой медихад, масалан, характеристикахои спектралй ва шаклхои радиационии наноантеннахо.
ДАР СУРАТ: таъсири пошидани нур ба хиссачахои кремний
Ҳама таҷҳизот дар рӯи миз бо системаи ягонаи рафъи ларзиш ҷойгиранд. Радиатсияи ҳама гуна лазер метавонад ба ҳама гуна системаҳои оптикӣ ва микроскопҳо бо истифода аз якчанд оина фиристода шавад ва таҳқиқотро идома додан мумкин аст.
Лазери мавҷи доимии газ бо спектри хеле танг имкон медиҳад, ки дар рӯи он таҷрибаҳо гузаронида шаванд . Шуои лазер ба сатхи намуна нигаронида шуда, спектри нури пароканда ба воситаи спектрометр ба кайд гирифта мешавад.
Дар спектрхо хатхои борик, ки ба парокандашавии нури гайриэластикй мувофиканд (бо тагйир ёфтани дарозии мавч) мушохида карда мешаванд. Ин қуллаҳо дар бораи сохтори кристаллии намуна ва баъзан ҳатто дар бораи конфигуратсияи молекулаҳои алоҳида маълумот медиҳанд.
Дар ҳуҷра инчунин лазери фемтосекунд насб карда шудааст. Он қодир аст, ки импулсҳои хеле кӯтоҳ (100 фемтосония – як даҳ триллион як сония) радиатсияи лазериро бо қувваи азим тавлид кунад. Дар натиља мо имкони омўхтани эффектњои оптикии ѓайрихаттї: тавлиди басомадњои дукарата ва дигар падидањои бунёдии дар шароити табиї дастнорасро пайдо мекунем.
Криостати мо низ дар лаборатория ҷойгир аст. Он имкон медиҳад, ки ченкунии оптикиро бо як маҷмӯи манбаъҳо, вале дар ҳарорати паст - то ҳафт Келвин, ки тақрибан ба -266 ° C баробар аст.
Дар чунин шароит як катор ходисахои нотакрор, аз чумла, ре-жими алокаи мустахками рушной ва модда мушохида карда мешавад, ки фотон ва экситон (чуфти электрону сурохи) заррачаи ягона — экситон-поляритонро ташкил медиханд. Поляритонҳо дар соҳаҳои ҳисоббарории квантӣ ва дастгоҳҳои дорои эффектҳои қавии ғайрихаттӣ ваъдаи бузург доранд.
Дар сурат: микроскопи зонди INTEGRA
Дар ҳуҷраи охирини лаборатория мо асбобҳои ташхисии худро ҷойгир кардем - и . Якум имкон медихад, ки тасвири сатхи объекти дорои хусусияти баланди фазой гирифта шуда, таркиб, сохтор ва дигар хосиятхои кабатхои сатхи хар як материал омухта шавад. Барои ин, вай онҳоро бо нури мутамаркази электронҳое, ки бо шиддати баланд суръат мегиранд, скан мекунад.
Микроскопи зондӣ бо истифода аз зонд, ки сатҳи намунаро скан мекунад, ҳамин корро мекунад. Дар ин маврид дар як вакт дар бораи «ландшафт»-и сатхи намуна ва дар бораи хосиятхои махаллии он, масалан, потенсиали электрики ва магнитизатсия маълумот гирифтан мумкин аст.
Дар сурат: микроскопи электронии сканер S50 EDAX
Ин асбобҳо ба мо кӯмак мекунанд, ки намунаҳоро барои омӯзиши минбаъдаи оптикӣ тавсиф кунем.
Лоиҳаҳо ва нақшаҳо
Яке аз лоихахои асосии лаборатория ба он вобаста аст ҳолати гибридии рӯшноӣ ва материя дар маводи квантӣ — экситон-поляритонҳое, ки дар боло зикр шудаанд. Мегагрант аз Вазорати маориф ва илми Федератсияи Русия ба ин мавзӯъ бахшида шудааст. Лоиҳаро олими барҷастаи Донишгоҳи Шеффилд Морис Школьник роҳбарӣ мекунад. Кори тачрибавиро аз руи лоиха Антон Самусев ва кисми назариявиро профессори факультети физикаю техника Иван Шелых рохбарй мекунад.
Кормандони лаборатория инчунин усулҳои интиқоли иттилоотро тавассути солитонҳо меомӯзанд. Солитонҳо мавҷҳое мебошанд, ки ба дисперсия таъсир намерасонанд. Ба шарофати ин сигналхое, ки бо истифода аз солитонхо дода мешаванд, хангоми пахншавии онхо «пахн намешаванд», ки ин имкон медихад хам суръат ва хам диапазони интикол зиёд карда шавад.
Дар ибтидои соли 2018 олимони Донишгоҳи мо ва ҳамкорони донишгоҳи Владимир модели лазери сахти терагерц. Хусусияти тараккиёт дар он аст, ки радиациям терагерцро объектхои аз чубу тахта, пластмасса ва сафол сохташуда «таъхир» намедиханд. Ба шарофати ин хосият, лазер дар минтақаҳои тафтиши мусофирон ва бағоҷ барои зуд ҷустуҷӯ кардани ашёи металлӣ истифода мешавад. Самти дигари татбиқ ин барқарорсозии ашёи қадимаи санъат мебошад. Системаи оптикӣ барои ба даст овардани тасвирҳои дар зери қабатҳои ранг ё сафол пинҳоншуда кӯмак мекунад.
Накшахои мо аз он иборат аст, ки лабораторияро бо тачхизоти нав чихозонем, то ки тадкикоти боз хам мураккабтар гузаронда шавад. Масалан, як лазери фемтосекундии танзимшавандаро харед, ки доираи маводи омӯхташавандаро хеле васеъ мекунад. Ин бо вазифаҳои марбут ба он кӯмак хоҳад кард микросхемаҳои квантӣ барои системаҳои ҳисоббарории насли оянда.
Чӣ тавр Донишгоҳи ITMO кор ва зиндагӣ мекунад:
Манбаъ: will.com