МИФИ в алмазах: пять вопросов о ценности экобриллиантов для науки и техники

В МИФИ откроют Научный центр мирового уровня (НЦМУ) «Электронные и квантовые технологии на основе синтетического алмаза». Государство выделило грант — 960 млн рублей. Что именно будут там изучать, рассказал инициатор создания НЦМУ — советник при ректорате МИФИ профессор Николай Каргин.

— Почему в инновационных исследованиях полупроводниковых материалов так важен алмаз?
— С точки зрения теоретической электроники любой полупроводник можно назвать квантовым объектом: в валентной зоне электроны статичны, в зоне проводимости — подвижны. Чтобы перевести электроны из первого состояния во второе, им нужно сообщить энергию, которая обозначается как ширина запрещенной зоны. Через полупроводники из материалов с широкой запрещенной зоной можно пропускать большие токи и прикладывать к контактам большие напряжения. Алмаз — широкозонный полупроводник с уникальным сочетанием свойств: высокой теплопроводностью и подвижностью носителей заряда, большим электрическим полем пробоя, исключительной радиационной стойкостью, а также выдающейся механической прочностью и химической инертностью.

— Где полупроводники на алмазах уже находят применение?
— Там, где традиционные полупроводники, например кремний или нитрид галлия, себя почти исчерпали. Полупроводники на алмазах используются в качестве детектора потоков частиц в условиях сильного излучения, в частности в космосе и на коллайдерах, где кремниевые датчики быстро деградируют. Особенно большие надежды на алмаз возлагают в области квантовых технологий.

— Искусственные алмазы подходят для ювелирных изделий?
— Да. Но наш фокус — фундаментальные и прикладные исследования. Мы используем выращенные для научных задач алмазы, ключевые их характеристики — чистота, изотопный состав и контролируемые дефекты.

— Зачем понадобился НЦМУ, чем конкретно он будет заниматься?
— Фундаментальными и прикладными исследованиями алмаза как материала для квантовых, сенсорных и электронных технологий. Научные центры мирового уровня — это финансирование и инфраструктурная и организационная платформа, которая позволяет привлекать выдающихся ученых-исследователей и талантливых аспирантов, развивать компетенции в критически важной области, интегрироваться в международную кооперацию и в перспективе трансформировать научные результаты в прикладные технологии.

#статьиСР #МИФИ
@StranaRosatom