НАУЧНЫЕ УЧРЕЖДЕНИЯ
НАУЧНЫЕ УЧРЕЖДЕНИЯ
ОНЦ СО РАН участвует в координации и интеграции исследований научных организаций, расположенных на территории региона
Первые подразделения
математического и химического профиля в Омске были созданы в 1978 году
НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
Организация и проведение научных исследований, ОКР и ОТР, образовательной деятельности, внедрение достижений науки
в производство
Деятельность направлена
на содействие технологическому, экономическому и социальному развитию России и Омской области
ИНСТИТУТ РАДИОФИЗИКИ И ФИЗИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
ИНСТИТУТ РАДИОФИЗИКИ И ФИЗИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
Фундаментальные научные исследования в интересах промышленности
От исследований и разработок до технологических решений
ЦЕНТР КОЛЛЕКТИВНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ
ЦЕНТР КОЛЛЕКТИВНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ
Уникальное современное высокоточное оборудование для научных исследований
Уникальное современное высокоточное оборудование для научных исследований
БИБЛИОТЕКА
БИБЛИОТЕКА
Фонд формируется
с уче­том научных направлений, развивающихся в академических научных учреждениях Омска.
Доступ к важнейшим
научно-образовательным электронным отечественным и зарубежным электронным базам
СОВЕТ НАУЧНОЙ МОЛОДЕЖИ
СОВЕТ НАУЧНОЙ МОЛОДЕЖИ
Объединяет Советы молодых учёных научных учреждений СО РАН, координируемых ОНЦ СО РАН
Цель работы – способствовать вовлечению молодёжи
в науку, профессиональному росту молодых учёных и популяризации науки.

Лаборатория физики наноматериалов и гетероструктур

История создания подразделения


В 2006 г. решением Президиума ОНЦ СО РАН (протокол от 04.10.2006 г. №4) был создан Комплексный научно-исследовательский отдел региональных проблем Омского научного центра СО РАН (КНИОРП ОНЦ СО РАН).


Кадровый состав КНИОРП ОНЦ СО РАН.


2012 г.: Штатные сотрудники – 5 чел., в т.ч. чл.-корр. РАН – 1, д.н. – 1, к.н. – 2.
Совместители – 6 чел., в т.ч. д.н. – 2, к.н. – 4.


2013 г.: В 2013 г. в состав КНИОРП ОНЦ СО РАН вошли научные работники, принятые в порядке перевода в Омский научный центр СО РАН во исполнение Постановления Президиума СО РАН от 04.10.2012 г. №363 «О передаче имущества и штатной численности Омского филиала Института физики полупроводников СО РАН Омскому научному центру СО РАН».


На начало 2017 года: Штатные сотрудники – 33 чел., в т.ч. чл.-корр. РАН – 1, д.н. – 2, к.н. – 11.

Совместители – 6 чел., в т.ч. д.н. – 2, к.н. – 3.


Научные исследования в КНИОРП ОНЦ СО РАН осуществлялись по направлениям физики, химии и региональной экономики. По физическому направлению в период 2013-2016 гг. – отдел участвовал в выполнении фундаментальных научных исследований в соответствии с Программой фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013-2020 годы по проекту II.8.2.6 "Исследование физических процессов в сенсорных гетероструктурах и создание селективных, интегрированных микро- и наносенсоров на основе новых функциональных наноматериалов и многослойных нанокомпозитов на слоях пористых сред". Научный руководитель –

д.ф.-м.н. профессор В.В. Болотов.


В 2017 г. решением Ученого совета ОНЦ СО РАН (протокол № 4 от 26.06.2017 г.) КНИОРП ОНЦ СО РАН был преобразован путем выделения отдельных подразделений по направлениям исследований, в том числе лаборатории физики наноматериалов и гетероструктур.


Деятельность лаборатории физики наноматериалов и гетероструктур


Кадровый состав лаборатории

2017. г.:

Штатные сотрудники – 21 чел., в т.ч. д.н. – 1, к.н. – 5.

Совместители – 1. чел., в т.ч. к.н. – 1


Научные исследования в лаборатории осуществляются в соответствии с Программой фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013-2020 годы по проекту «Исследование физических процессов в гетероструктурах на основе новых функциональных наноматериалов с многоуровневой структурой для интегрированных селективных микро- и наносенсоров, получение наноструктурированных и композиционных материалов для химических источников тока» (0363-2016-0001).


Научный руководитель - заведующий лабораторией, д.ф.-м.н., профессор В.В. Болотов.


Суть проекта:


Проект направлен на решение задач по получению новых функциональных материалов с многоуровневой структурой для применения в газовой микро- и наносенсорике, биосенсорике и источниках энергии нового поколения на основе наноструктурированных углерода, кремния, окислов металлов и органических молекул: наногибридных материалов, многослойных нанокомпозитов и нанопористых сред; исследование физических процессов в гетероструктурах на их основе.


В рамках Проекта выполнены комплексные исследования по созданию многоуровневых структур на основе пористого кремния (фильтров и мембран), наноструктур углерода; по функционализации индивидуальных углеродных нанотрубок (легирование, облучение, окисление, термообработки); проведены квантово-механические расчеты зонной структуры и плотности электронных состояний для легированных и содержащих дефекты углеродных нанообъектов (графен, углеродные нанотрубки (УНТ)); изучено формирование композитных материалов типа «ядро-оболочка». Выполнены исследования по оптимизации методов синтеза и состава композитов, что позволяет контролировать чувствительность и селективность сенсорных структур на основе новых композитных материалов, получить новые композитные материалы для анодов литий-ионных аккумуляторов.

Graph1.jpg MWCNT1 enlarged.jpg
Рис. 1. Изменение сопротивления МУНТ после
облучения ионами Ar+ (15 кэВ).



Рис. 2. Изображение в ПЭМ МУНТ

после облучения ионами С+-Н+ (300 кэВ).



зонные структуры графена и графена с кислородом cо структурой

Рис. 3. Зонная структура графена с атомами кислорода на поверхности (слева) и плотность состояний
графена с атомами кислорода на поверхности в сравнении с плотностью состояний графена (справа).
На вставке – структура графена с адсорбированными атомами кислорода.


Впервые теоретическими и экспериментальными исследованиями показано, что введение радиационных дефектов и примесей в структуру многостенных углеродных трубок (МУНТ) приводит к изменению проводимости графеновых стенок трубок (Рис. 1), к изменению межстеночного расстояния и диаметра внутренних слоев МУНТ (Рис. 2), формированию запрещенной зоны в исходно металлических МУНТ при адсорбции молекул примеси на поверхности МУНТ (Рис. 3).


Результаты исследований процессов в индивидуальных МУНТ и слоях МУНТ при контролируемом введении радиационных дефектов и их термической перестройке открывают возможности получения углеродных нанотрубок и их слоев с заданными электрофизическими свойствами для применения в качестве функционального материала для новой элементной базы микро- и наноэлектроники.


Основные публикации по проекту


1. Korusenko P.M., Nesov S.N., Bolotov V.V., Povoroznyuk S.N., Pushkarev A.I., Ivlev K.E., Smirnov D.A.. Formation of tin-tin oxide core–shell nanoparticles in the composite SnO2-x/nitrogen-doped carbon nanotubes by pulsed ion beam irradiation // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. – 2017.– V. 394. – P. 37–43.


2. Болотов В.В., Князев Е.В., Пономарева И.В., Кан В.Е., Давлеткильдеев Н.А., Ивлев К.Е., Росликов В.Е. Формирование и свойства захороненного изолирующего слоя двуокиси кремния в двухслойных структурах «пористый кремний-на-изоляторе» // ФТП. – 2017. - Том 51. - Вып. 1. - С. 51-55.


3. Давлеткильдеев Н.А., Соколов Д.В., Болотов В.В., Лобов И.А.. Применение электростатической силовой микроскопии для оценки проводимости индивидуальных многостенных углеродных нанотрубок // ПЖТФ. – 2017.– Т.43. - Вып. 4.– С. 47-55.


4. Nesov S.N., Korusenko P.M., Povoroznyuk S.N., Bolotov V.V., Knyazev E.V., Smirnov D.A. Effect of carbon nanotubes irradiation by argon ions on the formation of SnO2-x/MWCNTs composite. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. – 2017 - V. 410. – P. 222–229.


5. Несов С.Н., Корусенко П.М., Болотов В.В., Поворознюк С.Н., Смирнов Д.А. Электронная структура азотсодержащих углеродных нанотрубок, облученных ионами аргона: исследование методами РФЭС и XANES // ФТТ. - 2017. - 59 (10). – С. 2006-2010.


Основные патенты, свидетельства о гос. регистрации права


Способ получения многослойной структуры пористый кремний на изоляторе: пат. 2554298 C1 Рос. Федерация: МПК H 01 L 21/76/ Болотов В.В., Росликов В.Е., Ивлев К.Е., Князев Е.В.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Омский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук (ОНЦ СО РАН) (RU). – № 2013154233/28; заявл. 05.12.2013; опубл. 27.06.2015, Бюл. № 18.


Возможности сотрудничества:


К возможным направлениям реализации результатов исследований лаборатории физики наноматериалов и гетероструктур ОНЦ СО РАН на территории Омской области являются создание элементов и структур микроэлектроники, чувствительных сенсорных структур и приборов, новых функциональных материалов для микро- и наноэлектроники. Работы представляют интерес для приборостроительного комплекса Омской области: ОАО "Омский научно-исследовательский институт приборостроения", АО "Центральное конструкторское бюро автоматики", ОАО НПП "Эталон", ПО "ПОЛЕТ" - филиал ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева", филиал "ОМО им. П.И. Баранова", ФГУП "НПЦ газотурбостроения "Салют", ФГБОУ ВО «Омский государственный технический университет, ОмГУ им. Ф.М. Достоевского. С рядом организаций работы ведутся в рамках заключенных договоров о сотрудничестве.


Контактная информация

Почтовый адрес:

Юридический адрес: 644024, г. Омск, проспект К. Маркса, д.15. Омский научный центр СО РАН

Фактический адрес: 644018, г. Омск, ул. 5-я Кордная, д. 29, лабораторно-технологический корпус ОНЦ СО РАН, лаборатория физики наноматериалов и гетероструктур, кабинет 31.

Телефон: (3812) 56-01-74
Факс: (3812) 56-01-74
E-mail: bolotov@obisp.oscsbras.ru
Заведующий лабораторией: Болотов Валерий Викторович, доктор физико-математических наук, профессор.