Местонахождение УНУ:

• Федеральный округ: Центральный
• Регион: Владимирская область
• 600000, г. Владимир, ул. Горького, д. 87

Руководитель работ на УНУ:

• Саралидзе Анзор Михайлович
• +7 (4922) 532575
• rector@vlsu.ru

Уникальная система установок «Установка упорядоченного наноструктурирования объектов фемтосекундным излучением» создана для обеспечения получения новых знаний и результатов в области управляемого лазерного синтеза наноструктурированных материалов при воздействии коротких и сверхкоротких лазерных импульсов. УСУ объединяет в единую систему ряд фемтосекундных лазерных комплексов и диагностическое оборудование сверхвысокого разрешения. Это позволяет оптимально обеспечить разработку, реализацию и проверку результатов новых лазерных методов и технологий наноиндустрии.

В состав УНУ «Установка упорядоченного наноструктурирования объектов фемтосекундным излучением» входит ряд фемтосекундных лазерных комплексов, выполненных по индивидуальным техническим заданиям. Используемая техника позволяет достигать интенсивности воздействия до 10^18 Вт/см^2 с возможностью сканирования поверхности образца со скоростью до 1 см/с. Длительность импульсов изменяется в диапазоне 50-500 фс. Возможно воздействие на поверхность мишеней в вакууме, в атмосфере инертных газов, в присутствии атмосферного воздуха. Измерительное оборудование позволяет исследовать поверхность образцов с пространственной точностью до 0.05 нм. Возможен химический и структурный анализ. Измерение физико-механических свойств образцов. УНУ позволяет проводить модификацию поверхности проводящих и полупроводниковых мишеней, с характерным модифицированным профилем поверхности 100-500 нм. С применением оборудования комплекса возможно формирование глубоких сверхтонких отверстий (диаметром 100-500 нм) при воздействии на полупроводники и керамику. В схемах осаждения продуктов лазерной абляции УНУ позволяет получать тонкие и сверхтонкие наноструктурированные пленки и покрытия с характерным зерном до 300нм и поперечным размером слоя 300-1500 нм. Таким образом, использование УНУ позволяет получать новые объемные, многослойные/однослойные градиентные и композиционные наноструктурированные материалы с управляемыми морфологическими свойствами. С применением УНУ возможны исследования в области химических технологий синтеза наноструктурированных материалов (керамики, аморфных полупроводников и т.д.), порошковой и специальной металлургии (градиентные, несмешиваемые материалы и т.д.), нелинейной оптики (новые оптические материалы, исследование процессов генерации УКИ и т.д.). Основная база УНУ была создана в период 2007-2011 года, в настоящее время проводиться постоянно дооснащение и модернизация оборудования для лазерного воздействия и диагностики. Создание аналогичного УНУ в соседних регионах не целесообразно по причине высокой стоимости оборудования и необходимости подготовки специалистов для работы с лазерным и диагностическим оборудованием.

1) Разработан метод синтеза наноструктурированных материалов, основанный на лазерном спекании порошковых смесей из углеродных нанотрубок и нанопорошка никеля. Метод демонстрирует возможность управления топологией сложных наноструктурированных покрытий из смеси нанопорошком металлов и углеродных нанотрубок. 2) Предложены экспериментальные схемы по лазерному формированию многослойных металуглеродных материалов, самоочищающихся покрытий, объемных материалов. 3) Разработан метод получения прозрачных наноструктурированных углеродных покрытий, состоящих из углеродных нанотрубок и/или наноструктурированных массивов углеродных наночастиц при лазерном напылении. Полученные нанопокрытия могут быть использованы для изготовления проводящих прозрачных слоев на поверхности стеклянной поверхности, в том числе и для гибких дисплеев. 4) Разработан метод получения в лазерном эксперименте наноструктур с различной морфологией, управляемой за счет изменений условий эксперимента. Для решения задачи синтеза вертикально ориентированных нанотрубок возможно использовать стекла с предварительно напыленным прозрачным слоем, например оксида цинка и вытравленной матрицей. 5) Исследованы свойства электропроводности металлических микроконтактов, нанесенных методом лазерного осаждения наночастиц из коллоидных растворов на поверхность стеклянной подложки. Предложен способ определения/расчета сопротивления микроконтакта на основе подходов фрактальной геометрии. Показано, что предлагаемый подход позволяет направленным образом изменять свойства электропроводности в зависимости от управляемой лазерным излучением морфологии осажденного слоя. При этом необходимо учитывать диаметр осаждаемых на подложку наночастиц, площадь контактных поверхностей и др. Влияние этих факторов носит общий характер и универсально для рассматриваемых металлических и полупроводниковых наноструктурированных материалов. Дальнейшие исследования представляют особый интерес в связи с вопросами проявления в таких структурах макроскопических квантовых эффектов электропроводности при комнатных температурах.

• Разработка новых методов лазерного наноструктурирования поверхности материалов;
• Разработка новых методов лазерного синтеза объемных наноструктурированых материалов;
• Разработка новых методов лазерного синтеза многослойных наноструктурированых материалов;
• Разработка новых технологий, основанных на использовании фемтосекундного лазерного излучения;
• Создание новых оптических материалов для генерации лазерного излучения;
• Изучение динамических процессов, развивающихся при воздействии лазерного излучения на вещество.

Индустрия наносистем

цифровые технологии, роботизированные системы, новые материалы, большие данные, машинное обучение, искусственный интеллект

Зондовая станция "Ntegra Spectra"
Фирма-изготовитель:  ЗАО «НТ-МДТ»
Год выпуска:  2010
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Совмещает в себе функции атомно-силового микроскопа, конфокального микроскопа, спектральной лаборатории, микро- наноиндентора и скретчера. Технические характеристики: • поле сканирования 120х120 мкм; • точность в плоскости сканирования до 0,05 нм; • разрешение по высоте до 0,1 нм; точность позиционирования образца до 5 мкм. Анализ спектров комбинационного рассеяния в отраженном свете с процентной точностью до ±0.01% Определение модуля Юнга с точностью ±5% от эталонного значения

Комплекс устройств для регистрации быстропротекающих процессов
Фирма-изготовитель:  НПК "ВидеоСкан"
Год выпуска:  2003
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Предназначен для регистрации динамических процессов с частотой кадровой записи от 500 до 5000 Гц.

Прецизионный многофункциональный лазерный комплекс
Фирма-изготовитель:  ООО "Авеста-Проект"
Год выпуска:  2007
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Используется для модификации поверхности мишеней, при воздействии коротких импульсов, в режимах интенсивного до 108Вт/см2 лазерного воздействия Технические характеристики: • тип – импульсный иттербиевый волоконный лазер. • длина волны излучения – 1.06...1.07 мкм. • средняя мощность излучения – 1Вт -10 Вт. • энергия в одном импульсе –  до 0.5 мДж. • длительность импульса –100 нс-200нс. • частота модуляции – 20…100 КГц

Растровый электронный микроскоп Quanta 200 3D
Фирма-изготовитель:  FEi Inc.
Год выпуска:  2008
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Позволяет производить широкий диапазон метрологических исследований. Технические характеристики: • увеличение до х240 000; • разрешение до 3 нм; • работает в режимах низкого, среднего и высокого вакуума; • режимы исследования электронным или ионным пучком; • возможность профилирования поверхности; • исследование химического состава образца.

Рентгеновский дифрактометр D8 ADVANCE
Фирма-изготовитель:  BRUKER
Год выпуска:  2011
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Предназначен для  проведения дифрактометрических исследований различных поликристаллических материалов: порошковых материалов, металлов, сплавов, плёнок, керамики и других поликристаллических и порошковых материалов. Технические характеристики: • Гониометр типа Θ - Θ; • Гониометр имеет систему позиционирования с декодерами прямого отсчёта, что обеспечивает следующие характеристики: - воспроизводимость установки угла  - 0.0001° (по Θ и 2Θ); - минимальный шаг по углу - 0.0001° (по Θ и 2Θ).    Дифрактометр комплектуется рентгеновской металлокерамической трубкой. Материал анода - Cu. Максимальная мощность трубки - 2.2 кВт, максимальное напряжение - 50 кВ.    Дифрактометр комплектуется приставкой для проведения текстурных исследований.

Рентгенофлуоресцентный спектрометр ARL ADVANT'X IntelliPower
Фирма-изготовитель:  Thermo Fisher Scientific Inc
Год выпуска:  2011
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Предназначен для  проведения исследования элементного состава от Be до U различных материалов: твердофазных, жидкофазных и порошковых образцов, а также тонких плёнок. Технические характеристики: • Гониометр:  Универсальный "бесшестерёночный" типа Θ - 2Θ. • Система позиционирования гониометра обеспечивает следующие характеристики: - воспроизводимость установки угла  - 0.0001° (по Θ и 2Θ); - точность установки угла  - не хуже 0.0025° (по Θ и 2Θ). • Рентгеновская трубка: - спектрометр комплектуется рентгеновской металлокерамической трубкой 5GN.- материал анода - Rh. Выходное окно трубки - ультратонкая бериллиевая фольга толщиной 50 мкм). - максимальная мощность трубки - 4.2 кВт. • На спектрометре устанавливаются следующие  кристаллы-монохроматоры: - AX03, PET, LiF200 и LiF220 - базовый набор; - кристалл AX-09 для элемента N; - кристалл AX-16C для элемента C; - кристалл AX-BeB для элементов B и Be.

Сканирующая зондовая нанолаборатория "Ntegra Aura"
Фирма-изготовитель:  ЗАО «НТ-МДТ»
Год выпуска:  2007
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Предназначена для неразрушающего контроля наноструктурированных поверхностей. Технические характеристики: • поле сканирования 120х120 мкм; • точность в плоскости сканирования до 0,05 нм; • разрешение по высоте до 0,1 нм; • точность позиционирования образца до 5 мкм.

Установка упорядоченного наноструктурирования объектов фемтосекундным излучением
Фирма-изготовитель:  ООО "Авеста-Проект"
Год выпуска:  2010
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Наноструктурирование поверхности металлов и полупроводников, генерация сверхплотной плазмы и формирование резонансных микро- наноструктур под действием фемтосекундных импульсов поляризованного излучения. Технические характеристики: • центральная длина волны излучения 1030нм,514нм, 257нм; • частота следования импульсов 3кГц; • длительность импульса <300фс; • энергия в импульсе >150мкДж; • диаметр пучка 4.5мм

Фемтосекундный многоцелевой лазерный комплекс на Ti:Sp
Фирма-изготовитель:  ООО "Авеста-Проект"
Год выпуска:  2007
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Обеспечивает высокоинтенсивное лазерное воздействие, позволяя проводить исследования в широком диапазоне длительностей, частот повторения и мощностей выходных импульсов. Технические характеристики: • задающий генератор (τимп=30фс, fповт 90 МГц, Рср=300мВт), • регенеративный усилитель (τимп=50фс, fповт 1 кГц, Римп=1Вт ), • импульсный многопроходовой усилитель (τимп=50фс, fповт 100 кГц, Римп=1Вт ).

Фемтосекундный экспериментальный лазерный комплекс
Фирма-изготовитель:  ООО "Авеста-Проект"
Год выпуска:  2008
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Необходим для исследования характеристик широкополосных кристаллических активных сред в режиме генерации ультракоротких импульсов. Технические характеристики: • Длительность импульса – 150 фс; • Мощность в импульсе – 0,3 МВт; • Частота повторения импульсов – 100 МГц.

Экспериментальный комплекс для визуализации лазерно-индуцированных процессов «лазерный монитор».
Фирма-изготовитель:  ООО "Мехатрон"
Год выпуска:  2003
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Предназначен для наблюдения процессов лазерного воздействия на поверхность мишеней сквозь плазменный факел. Лазер на парах меди типа CVL-10 Технические характеристики: • средняя мощность до 10 Вт; • длина волны излучения 510 нм и 578 нм; • частота следования импульсов 16 кГц; • длительность импульса 20 нс.