Наука/2016

Основные результаты научной деятельности за 2016 г. по КИИСиФЭ

1. Выполнены работы 4 и 5 этапов в рамках субсидии 14.574.21.0059 по теме «Разработка новой технологии локального позиционирования повышенной точности на основе технологии RealTrac» (общий объем бюджетного финансирования в 2016 году — 8 млн руб., внебюджетного — 4 млн руб.). По результатам опубликовано 5 работ, в том числе 2 — в международных изданиях.
2. Предложен метод вычисления классифицирующих признаков изображений хаотично расположенных однотипных структур различного фракционного состава, который затем применяется для анализа изображений образцов древесной массы с известными механическими свойствами, разработана методика подготовки.
3. По направлению «Получение и исследование тонкопленочных, нитевидных и точечных наноструктур на основе оксидных и композиционных материалов для приложений электронной и сенсорной техники» получены следующие результаты:

   • Разработан и изготовлен прототип гибридного тонкопленочного фототранзистора, обладающий высокой фоточувствительностью (100000 А/Вт) в широком спектральном диапазоне от ультрафиолета до ближней инфракрасной области. Проведено углубленное исследование механизма внутреннего усиления первичного фототока и установлена строгая корреляция между коэффициентом усиления и подвижностью носителей заряда в канале транзистора.
   • Собрана установка для реализации процесса синтеза металл-углеродных структур в импульсном сильноточном разряде 4 видов: тлеющий разряд в импульсно-периодическом режиме при пониженном давлении, дуговой разряд в периодическом режиме, индукционный разряд и импульсный электроэрозионный разряд. Полученные образцы низкоразмерных металл-углеродных структур проанализированы с точки зрения их химического состава и структуры.
   • Разработан и изготовлен прототип нитевидного тонкопленочного полевого транзистора с каналом на основе оксида индия-цинка, демонстрирующий следующие статические параметры: пороговое напряжение 5 В, полевая подвижность носителей заряда 10 см²/(В·с), отношение токов включенного/выключенного состояния > 100000.
   • Разработана и изготовлена установка для плазменно-иммерсионной имплантации веществ в металл-оксидные тонкопленочные материалы.
   • Опубликовано 11 научных статей в высокорейтинговых российских и зарубежных журналах, получено 4 охранных документа по результатам интеллектуальной деятельности.

4. По направлению «Исследование структурной иерархии нанопористых и нанотрубчатых оксидных пленок, формируемых при электрохимическом оксидировании (анодировании) металлов и сплавов (Al, Ti, Ta, Nb, Zr, Ti-Al, Ti-Al-Nb)» получены следующие обобщенные результаты исследований:

   • Особенности роста самоорганизованных нанопористых и нанотрубчатых оксидных пленок, полученных анодированием спеченных порошков Ti, Nb, Ta и сплавов Ti-Al и Ti-Al-Nb.
   • Данные о коррозионной стойкости и смачиваемости оксидных пленок.
   • Результаты изучения методом оптической спектроскопии фотокаталитической активности самоорганизованных оксидных пленок, полученных анодированием Ti и сплава Ti-Al.
   • Особенности структуры и электрофизических характеристик наноструктурированных оксидных пленок, полученных анодированием Ti и Nb.
   • Объекты интеллектуальной собственности: получен патент на полезную модель (1), cертификат на ПМ (1), поданы заявки на изобретение (3).
   • Подготовлена к печати вторая часть учебного пособия «Нанотрубчатые анодные оксиды титана» (Яковлева Н. М., Степанова К. В., Савченко О. И., Кокатев А. Н.). Пособие будет опубликовано в издательстве «ПИН», г. Петрозаводск.
   • Опубликовано 6 статей (ВАК, РИНЦ, две — Scopus).

5. В рамках проекта «Физики-Биологи» (куратор проекта А. В. Семенов):

   • проведен начальный этап исследований по проекту экстракции редкоземельных металлов из отходов обогащения горнодобывающих предприятий, а также руд перспективных месторождений с помощью эффективных групп микроорганизмов (ответственные исполнители канд. биол. наук Н. А. Сидорова, А. В. Семенов);
   • выигран грант по программе «СТАРТ» фонда СРП в НТС по тема «Разработка биотехнологии экстракции редкоземельных металлов (BioMining) из отходов горнодобывающих предприятий и руд перспективных месторождений Евро-арктического региона» (ответственные исполнители канд. биол. наук Н. А. Сидорова, А. В. Семенов).

6. Выполнены научно-исследовательские работы по проекту «Исследование механизмов модификации поверхности вещества в условиях комплексной плазмы для приложений в области медицины и фармакологии» в рамках программы развития образовательной, научно-исследовательской и инновационной деятельности ПетрГУ (руководитель проекта А. В. Семенов).
7. Защищена А. В. Семеновым кандидатская диссертация по теме «Исследование поверхностной модификации частиц меламин-формальдегида (MF-R) в комплексной плазме».
8. Выполнен первый этап научно-исследовательских работ по гранту «Мой первый грант». Тема проекта: «Формирование плазменно-пылевых структур в тлеющем разряде» (руководитель проекта А. А. Пикалев, исполнитель А. В. Семенов).
9. Выполнен второй этап НИОКР по программе УМНИК по проекту «Разработка автоматизированной системы отслеживания различных объектов при помощи сети стационарных видеокамер» (ответственный исполнитель М. С. Танана, научный руководитель А. В. Семенов).
10. Выполнен первый этап работы по гранту РФФИ № 16-32-00229 «Формирование пламенно-пылевых структур в тлеющем разряде» (объём финансирования 450 тыс. рублей):

    • Методами лазерно-индуцированной флюоресценции и фотографирования исследовалось влияние пылевых структур из полидисперсных частиц оксида алюминия и монодисперсных частиц меламин-формальдегида диаметром 4.83 мкм на положительный столб тлеющего разряда в неоне и аргоне.
    • Проведено микрофотографирование пылевых структур и скоростная видеосъёмка пылевых структур, в том числе, при воздействии на них перестраиваемого лазера с целью определить возмущения, вносимые при исследованиях методом лазерно-индуцированной флюоресценции. Съёмка показала, что с точки зрения движения пылевых частиц в наших условиях метод лазерно-индуцированной флюоресценции можно считать невозмущающим.
    • Измерено падение интенсивности луча при прохождении пылевой структуры из-за рассеяния на частицах. На основе этих данных была оценена добавка для регистрируемого излучения при регистрации спектров, вызванная рассеянием пылевыми частицами излучения, распространяющегося вдоль оси трубки.
    • Модифицирована методика интерпретации результатов корреляционной спектроскопии плазменно-пылевых структур.

11. Завершены работы А. Ю. Когочевым в рамках программы УМНИК по теме «Разработка прототипа системы преодоления препятствий в закрытых помещениях для мультикоптера». Опубликовано 6 работ. Зарегистрирована 1 программа для ЭВМ.
12. Разработаны и апробированы три дополнительных профессиональных образовательных программы повышения квалификации:

    • в области разработки и производства многокристальных сборок инерциальных систем на базе МЭМС с наноразмерным масштабом компонентов;
    • «Алгоритмы цифровой обработки сигналов в Матлаб»;
    • «Современные средства контроля состояния и диагностики машин наноиндустрии».